Кафедра технологии конструкционных материалов

ИЗУЧЕНИЕ МИКРОСТРУКТУР СПЛАВОВ СВИНЦА И СУРЬМЫ

I. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: ознакомиться со структурами сплавов, дающихнаиболее простую диаграмму состояния эвтектического типа, усвоить правило отрезков и научиться его применять для количественной оценки структуры сплавов.

II. КРАТКИЕ СВЕДЕНИЯ ИЗ ТЕОРИИ

Структуру сплавов РЬ-SЬ в равновесном состоянии в зависимости отих химического состава можно определить по диаграмме состояния сплавов Pb-Sb (рис.1). Характерной особенностью этой системы является малая взаимная растворимость компонентов друг в друге. Поэтому фазами и в этойсистеме являются почти чистые свинец и сурьма. Эвтектика, представляетсобой механическую смесь , образующуюся при кристаллизации расплава, содержащего 13% сурьмы. Сплав с таким содержанием сурьмы имеет структуру, состоящую только из зерен эвтектики, и потому называется эвтектическим.

Сплавы, содержащиеменее 13% Sb, относятся к доэвтекти-ческим. Их структура состоитиз фазы (или кристаллов свинца) и эвтектики. Сплавы, содержащие более 13% Sb, называются заэвтэктическими. Вих структуре содержатся зерна эвтектики и -фазы (сурьмы).

Правило отрезков позволяет определить содержание в сплаве каждой фазы или структурной составляющей. В данном случае это правило используется следующим образом. Через точку сплава проводится конода*. Для доэвтектических сплавов равновесными структурными составляющими являются -фаза и эвтектика. Фигуративная точка сплава (точка m) разбивает коноду на два отрезка (Em и mС), величина которых позволяет определить содержание в структуре -фазы и эвтектики Э (см. рис.1). Количество эвтектики определяется по длине отрезка Em из следующего уравнения:

%.

Аналогично определяется количество -фазы в структуре доэвтектического сплава:

%.

В общем случае правило отрезков можно сформулировать следующим образом: количество каждой фазы (или структурной составляющей) пропорционально длине отрезка коноды, противолежащего точке рассматриваемой фазы.

Примеры различных микроструктур сплавов Pb-Sb показаны на рис.2.

III. НЕОБХОДИМЫЕ ПРИБОРЫ, ОБОРУДОВАНИЕ

И МАТЕРИАЛЫ

1. Микроскопы МИМ-7.

2. Микрошлифы сплавов с 5, 13, и 40% Sb.

IV. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ И СОДЕРЖАНИЕ

ОТЧЕТА

1) Привести краткие сведенияиз теории (диаграмму состояния, описание эвтектики и каждого вида сплава, понятие о коноде, правило отрезков).

2) Изучению и зарисовке подлежат структуры доэвтектического (5% Sb и 95% Pb), эвтектического (13%Sb и 87 %РЬ) и заэвтектического (40%Sb и 60%РЬ) сплавов.

3) Микроструктуры зарисовать на площади круга диаметром 30мм или квадрата со стороной 30мм.

4) На каждом рисунке микроструктур должны быть выноски с указанием составляющих ( , , Э).

5) Под каждым рисунком микроструктур должны быть указаны характер структуры сплава (доэвтектический, эвтектический, заэвтектический), содержание сурьмы в сплаве и увеличение микроскопа.

6) Привести расчетные схемы; для сплавов, содержащих 5 и 40% Sb, рассчитать содержание каждой структурной составляющей. Откорректировать рисунки микроструктур в соответствии с результатами расчетов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Б. Г. Гринберг, Т. М. Иващенко. Лабораторный практикум по металловедению и термической обработке. – М.: Высшая школа, 1968. – С. 51-55, 62-67.

Рис.1. Диаграмма состояния сплавов Pb-Sb

Сильман Григорий Ильич

Лабораторный практикум по материаловедению

Методические указания к лабораторной работе № 3

«Изучение микроструктур сплавов свинца и сурьмы»

Формат А5. Объем 0,4 у.п.л. Тираж 25 экз.

Компьютерный набор. Гарнитура Таймс.

Брянская государственная инженерно-технологическая

академия

Редакционно-издательский отдел

241037, Брянск, проспект Станке Димитрова, 3

* Конодой называется отрезок прямой линии, соединяющей точки, характеризующие составы фаз (или структурных составляющих), находящихся в равновесии.

Кафедра технологии конструкционных материалов

Дата добавления: 2014-07-14; просмотров: 414; Нарушение авторских прав

Мы поможем в написании ваших работ!