Изучение микроструктуры сплавов свинца и сурьмы
1. Цель работы:
2. Краткие сведения из теории:
По приведенному ниже шаблону вычертите диаграмму состояния сплавов Pb-Sb. Обозначьте все области, линии и точки диаграммы.
Рис.1.
Диаграмма состояния сплавов Pb-Sb
Что собой представляют основные линии диаграммы (ликвидус, солидус, сольвус)?
Какие фазы присутствуют в системе Pb-Sb? Приведите их характеристику.
Что такое конода? Нанесите на диаграмму Pb-Sb положение любой коноды и обозначьте эту коноду. Приведите характеристику этой коноды.
Что собой представляет эвтектика (в общем виде)? Приведите характеристику эвтектики в сплавах Pb-Sb. Напишите уравнение эвтектической реакции в сплавах Pb-Sb и укажите составы участвующих в ней фаз.
Приведите классификацию сплавов в системе Pb-Sb и охарактеризуйте каждый вид сплавов.
Приведите формулировку правила отрезков и проиллюстрируйте применение этого правила.
3. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ И ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
С использованием правила отрезков рассчитайте микроструктуры заданных доэвтектического и заэвтектического сплавов.
Посмотрите под микроскопом микроструктуры трех сплавов и разберитесь с этими структурами. Определите увеличение микроскопов.
В приведенных ниже квадратах зарисуйте микроструктуры всех трех сплавов; при этом микроструктуры доэвтектического и заэвтектического сплавов должны соответствовать результатам проведенных расчетов.
а б в
Рис.2. Микроструктуры сплавов Pb-Sb
а – доэвтектического с % Sb,
б – эвтектического с % Sb,
в – заэвтектического с % Sb
На каждом рисунке микроструктур приведите выноски с указанием составляющих. По каждой позиции (а, б, в) укажите содержание сурьмы в сплаве и увеличение микроскопа.
ЛИТЕРАТУРА, ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ОТЧЕТА:
Лабораторная (учебно-исследовательская) работа № 5
Построение диаграммы состояния сплавов свинца и сурьмы с помощью термического анализа
1. Цель работы:
2. Краткие сведения из теории:
Какими основными параметрами характеризуется равновесное состояние сплавов?
Напишите формулу правила фаз (в двух вариантах: в общем виде и при постоянном давлении) и укажите все входящие в нее параметры.
Приведите классификацию систем по вариантности (числу степеней свободы) и укажите, сколько фаз должно находиться в каждой из этих систем.
Что собой представляют кривые охлаждения? Приведите основные виды кривых охлаждения и дайте их характеристику.
а б
Рис.1. Схемы кривых охлаждения металлов и сплавов:
а)
б)
3. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ
4. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ И ЕЕ РЕЗУЛЬТАТЫ
1 – 2
– 3
– 4
–
Рис.2. Схема установки
Протокол исследования
-
Время,
с
Температура сплавов, 0С
5%Sb
13%Sb
40%Sb
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
По полученным экспериментальным данным построить в масштабе (на приведенных ниже шаблонах с координатной сеткой) кривые охлаждения всех трех сплавов. На кривых охлаждения указать критические точки сплавов.
б
а
б
в
Рис.3. Кривые охлаждения сплавов:
а – 5%Sb, б – 13% Sb, в– 40% Sb
На приведенный ниже шаблон диаграммы нанесите все критические точки компонентов и сплавов. По этим критическим точкам постройте линии ликвидус обеих фаз (и и линию эвтектического равновесия. Температуру эвтектического равновесия определите как среднее арифметическое значение температур эвтектического превращения трех исследованных сплавов. Ориентировочно нанесите линии солидус и сольвус фаз иОбозначьте все области диаграммы.
На основе сопоставления известной из литературных источников температуры эвтектического равновесия с экспериментально определенной проведите оценку погрешности проведенного исследования.
Рис.4.
Диаграмма состояния сплавов Pb-Sb,
построенная по экспериментальным данным
ЛИТЕРАТУРА, ИСПОЛЬЗОВАННАЯ ПРИ ПОДГОТОВКЕ ОТЧЕТА:
Лабораторная (учебно-исследовательская) работа № 6