實(shí)驗(yàn)六組分合金相圖

BB二組分金相圖一實(shí)目1．用熱分析法(步冷曲線法測PbSn二組金屬相圖。2．了解固液相圖的特點(diǎn)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固相律等有關(guān)知識(shí)。3．掌握金屬相圖（步冷曲線）測定儀的基本原理及方法。二實(shí)原、二組分固-液相圖人們常用圖形來表示體系的存在狀態(tài)與組成、溫度、壓力等因素的關(guān)系。以體系所含物質(zhì)的組成為自變量溫為應(yīng)變量所到的T-

圖是常見的一種相圖組分相已經(jīng)得到廣泛的研究和應(yīng)用。固液相圖多應(yīng)用于冶金、化工等部門。二組分體系的自由度與相的數(shù)目有以下關(guān)系：自由度=組分?jǐn)?shù)–相+2

（1由于一般的相變均在常壓下進(jìn)行，所以壓力P一，因此以上的關(guān)系式變?yōu)椋鹤杂啥?組分?jǐn)?shù)–相+1

（2又因?yàn)橐话阄镔|(zhì)其固、液兩相的摩爾體積相差不大，所以固-液圖受外界壓力的影響頗小。這是它與氣-液平衡體系的最大差別。圖1以鄰-、-硝基氯苯為例表示有最低熔點(diǎn)相圖的構(gòu)成情況：高溫區(qū)為均勻的液相，下面是三個(gè)兩相共存區(qū)，至于兩個(gè)互不相溶的固相AB和液相L三平衡共存現(xiàn)象則是-液相圖所特有的。從式（2）可知，壓力既已確定，在這三共存的水平線上，自由度等于零。3、較為簡單的二組分金屬相圖要有三種；（）液相完全互溶，凝固后，固相也能完全互溶成固熔體的系統(tǒng)，最典型的為C—Ni系統(tǒng)（）液相完全互溶而固相完全不互溶的系統(tǒng)，最典型是BiCd系統(tǒng)（是液相完全互溶固是分互溶的系統(tǒng)PbSn系統(tǒng)實(shí)研究的系統(tǒng)就是這一種。在低共熔溫度下Pb在固中最溶解度(質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。、熱分析法步曲線法是繪制相圖的基本方法之一。熱分析法是相圖繪制工作中常用的一種實(shí)驗(yàn)方法。按一定比例配成均勻的液相體系，讓它緩慢冷卻以系度時(shí)作，則步曲。曲線的轉(zhuǎn)折點(diǎn)表征了某一溫度下發(fā)生相變的信息。由體系的組成和相變點(diǎn)的溫度作為x圖的個(gè)點(diǎn)，眾多實(shí)驗(yàn)點(diǎn)的合理連接就成了相圖上的一些相線，并構(gòu)成若干相區(qū)。這就是用熱分析法繪制液相圖的概要。圖1）為與圖（）示的三個(gè)組成相應(yīng)的步冷曲線。曲線I）表示將純液體冷卻至T時(shí)體系溫度將保持恒定，直到樣品完全凝固。曲線上出現(xiàn)一個(gè)水平段后再繼續(xù)下降。在一定壓力，/

圖6-1簡單低共熔固液圖a及其步冷曲線示意圖b）單組分的兩相平衡體系自由度為零，是值。曲線（III）具有最低共熔的成分，該液體冷卻B時(shí)情與純B體相似與（I相其分?jǐn)?shù)由為但析出的固相數(shù)也由1變，所以也定值。當(dāng)熔融的系統(tǒng)均勻冷卻時(shí)，如果系統(tǒng)不發(fā)生相變，則系統(tǒng)的冷卻溫度隨時(shí)間的E變化是均勻的，冷卻速率較快(圖中ab線)；如果在冷卻過程中發(fā)生了相變，由于在相變過程中伴隨著放熱效應(yīng)所系統(tǒng)的度隨時(shí)間變化的速率發(fā)生改變系的冷卻速率減慢，步冷曲上出現(xiàn)轉(zhuǎn)折如中b點(diǎn)當(dāng)液繼續(xù)冷卻到某一點(diǎn)如圖中點(diǎn))此熔液系統(tǒng)以低共熔混物的固體析出在共熔混合物部凝固以前，系統(tǒng)溫度保持不變．因此步冷曲線上出現(xiàn)水平線段(如圖中cd線段；當(dāng)熔液完全凝固后，溫度才迅速下如圖中de線)。由此可知對(duì)組成一定的二組分共熔混合物系統(tǒng)以根據(jù)它的步冷曲線得出有固體析出的溫度和低共熔點(diǎn)溫度據(jù)一系組成不同系統(tǒng)的步冷曲線的各轉(zhuǎn)折點(diǎn)可出二組分系統(tǒng)的圖溫—組成)。不同組成熔的步冷曲線對(duì)應(yīng)的相圖如圖6—所。二元簡單低共熔體系的冷卻曲線具有所示的形狀如下：圖（冷曲線與相圖）用熱分析法步曲線法繪相時(shí)測系統(tǒng)必須時(shí)時(shí)處于或接近相平衡狀態(tài)此冷卻速率要足夠慢才能得到較好的結(jié)果。/

三儀與品金屬相圖步冷曲線)測定裝置（JX-3D）1（套算機(jī)一臺(tái)；四實(shí)操步(Pb-Sn)二共晶相圖:Pb的熔為327℃Sn的熔為℃操作步驟：詳見JX系列屬相圖測定裝置使用說明書P4;P8～P9五數(shù)處（）(Pb-Sn二元晶圖:Pb的熔為327Sn的熔點(diǎn)為232℃1、查出純Pb、Sn的熔點(diǎn)2、找出各步冷曲線中拐點(diǎn)和平對(duì)應(yīng)的溫度值。3、以度為縱坐標(biāo)，以組成為橫坐標(biāo)，繪出—合金相圖。4、在作出的相圖上，用相律分低共熔混合物、熔點(diǎn)曲線及各區(qū)域內(nèi)相數(shù)和自由度數(shù)。（）算數(shù)處（做選擇并雙擊物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)選擇雙擊合金相圖點(diǎn)打開選擇已測樣品文件并打開，交替移動(dòng)光標(biāo)1和2到當(dāng)?shù)奈?，點(diǎn)擊線性擬合，再交替移動(dòng)光標(biāo)1和2到當(dāng)?shù)奈恢?，點(diǎn)擊線性擬合2，如果線性擬合點(diǎn)可以確定，點(diǎn)擊計(jì)算交點(diǎn)；如果線性擬合交點(diǎn)不理想，點(diǎn)擊刷新，移動(dòng)光標(biāo)重新擬合。確認(rèn)樣品后，點(diǎn)擊提交，確認(rèn)的樣品和交點(diǎn)數(shù)值就會(huì)在下表中顯示出來。待測定的樣品全部輸入完畢后，點(diǎn)擊計(jì)算溫度，樣品和溫度值就會(huì)顯示出來。命名存盤。六關(guān)操及意項(xiàng)1、為使步冷曲線上有明顯的相變點(diǎn)，必須將熱電偶結(jié)點(diǎn)放在熔融體的中間偏下處，同時(shí)將熔體攪勻。冷卻時(shí)，將純金屬樣品管放在加熱的原爐中，把電壓推到零緩慢冷卻。2、熔化樣品時(shí)，升溫電壓不能一下加得太快，要緩慢升溫。一般金屬熔化后，繼續(xù)加熱兩分鐘即可