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文档简介

实验六

二组分金属相图

一、实验目的：1、

学会用热分析法测绘镉—铋二元金属相图。2、

了解固液相图的特点，进一步学习和巩固相律等有关知识。3、

掌握热电偶的测温的基本方法。二、基本原理：热分析法是根据样品在加热或冷却过程中，温度随时间的变化关系来判断被测样品是否发生相变化。对于简单的低共熔二元系，当均匀冷却时，如无相变化其温度将连续均匀下降，得到一条平滑的曲线；如在冷却过程中发生了相变，由于放出相变热，使热损失有所抵偿，冷却曲线就会出现转折或水平线段，转折点所对应的温度，即为该组成合金的相变温度。通过测定一系列组成不同的样品温度随时间的变化曲线（步冷曲线），绘制出二组分金属相图。

图1步冷曲线

图2步冷曲线与相图三、实验装置图3装置图

1.调压器2.电子温度计3.热电偶4.细玻璃管5.试管6.试样7.电炉四、仪器及试剂：

仪器：金属相图实验装置（EF-07）：温控仪1个、加热炉1个、冷却炉1个、热电偶2只

试剂：100%Cd、100%Bi、90%Cd+10%Bi、75%Cd+25%Bi、50%Cd+50%Bi、60%Cd+40%Bi、45%Cd+55%Bi、25%Cd+75%Bi样品管。为防止金属氧化，样品表面覆盖上石墨粉。五、实验步骤

1、在温度控制仪上先设置好加热炉温度（350℃），冷却炉温度（65℃）；

2、将样品放入加热炉内，插入热电偶，打开加热开关，将温度加热到350℃。

3、将装有已经熔化的样品管并更换热电偶（冷），并从加热炉取出放入冷却炉内

4、记录单位时间内温度。每隔0.5分钟记一个数据。

5、将另一个样品管再放入加热炉，重复以上实验。

6、实验完成后，取出样品管，关闭电源，整理实验台。六、数据处理

1、以时间为横坐标，温度为纵坐标做时间-温度曲线，即步冷曲线；

2、以二组分金属的组成（%）为横坐标，温度为纵坐标，作金属相图。找出步冷曲线上的折点和平台所对应的温度和组成，在相图上找出二相点和三相点，连接各点作出二组分金属相图。表6.1Cd-Bi二元金属相图测定数据组

成/%时间/分温度/K纯

镉

594.3纯

铋

544.690%Cd+10%Bi

75%Cd+25%Bi

60%Cd+40%Bi

50%Cd+50%Bi40%Cd+60%Bi25%Cd+75%Bi七、注意事项1、被测样品依次按高熔点到低熔点进行测定。（纯镉的熔点：594.3K，纯铋的熔点544.6K）2、为使步冷曲线上有明显的相变点，必须将热电偶结点放在熔融体的中间偏下处，同时将熔体搅匀。冷却时，将金属样品管放在冷却炉中，控制温度下降打开风扇。3、实验过程中，样品管要小心轻放，插换热电偶时，要格外小心，防止戳破样品管。4、不要用手触摸被加热的样品管底部，更换热电偶时不要碰到手臂，以免烫伤。

八、思考题

1、金属熔融系统冷却时，冷却曲线为什么出现折点？纯金属、低共熔金属、及合金等转折点各有几个？曲线形状为何不同？

2、有时在出现固相的冷却记录曲线转

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