河北科技大学-金属相图实验教案
金属工艺实习教案-河北科技大学
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金属工艺实习教案刨工部分学院、部门:机械厂实习教学部指导师傅:杨传智面向专业:机械、材料等机类专业实习学分:4实习总学时:120本工种学时:62007年7月16日金属工艺实习教学进程天数进程序号实习内容计划学时教学手段教学环境1安全生产教育0.5集中讲解铣刨磨车间2牛头刨床的构造及组成1实物讲解铣刨磨车间3机床的操作方法0.25示范讲解铣刨磨车间4量具(游标卡尺)使用方法0.25示范讲解铣刨磨车间5实习工件的具体要求0.25示范讲解铣刨磨车间6工件的装夹与切削0.25示范讲解铣刨磨车间7实习操作3自主进行铣刨磨车间8测量工件,批改作业,成绩评定0.5铣刨磨车间91天10第1—8进程6学时本次实习主要内容(概述):制作20×20×100正方形,材料:45钢实习教学要求:1)正确使用量具2)操作机床,熟练完成实习任务重点:熟悉并掌握机床的操作和工件的整个加工过程难点:工件的装夹及测量教学手段及教具:采用挂图、展品、样件等多种形式的示范讲解方法实习内容及时间分配:1)安全教育:与学生面对面具体全面地进行安全教育(15min)2)牛头刨床的构造及组成:理论与实际相结合的示范讲解(15min)3)机床的操作:采用示范讲解的方法(15min)4)量具的正确使用方法:认识、了解并能正确使用(15min)5)实习工件的具体要求:讲明工件的质量要求(15min)6)工件的装夹与切削:边讲解,边示范(15min)7)实习操作部分:学生自主进行(180min)8)测量工件,批改作业,成绩评定(30min)《机电基础训练》实习报告课后作业《机电基础训练》参考资料概论刨削:在刨床上利用刨刀切削的工艺叫刨削。
刨床主要用来加工各种位置的面(平面、斜面等)、槽(T形槽、燕尾槽等)及一些母线为直线的曲面。
第一节刨床一、刨床的分类1.刨床可分为牛头刨床、龙门刨床、插床三大类。
2.牛头刨床的型号:(B665)B:刨插床类别代号6:牛头刨床组65:最大刨削长度的1/103.牛头刨床的组成:1)底座:用来支撑和固定刨床的各个部分;2)床身:用来支撑和联接刨床的各个部分;3)滑枕:前端有刀架,带动刨刀作往复直线运动;4)刀架:用来夹持刨刀;5)横梁:安装在床身前端的垂直导轨上,作上、下移动;6)工作台:安装在横梁水平导轨上,作水平移动。
河北科技大学金属相图实验教案
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第次课 4 学时实验8 金属相图一、实验目的1. 学习用热分析法测绘金属相图的方法和原理技术;2. 用热分析法测绘Sn-Pb二组分系统的金属相图;3. 掌握热电偶测温技术和平衡记录仪的使用。
二、实验原理相图表示相平衡系统组成、温度、压力之间关系。
对于不同的系统、根据所研究对象和要求的不同可以采用不同的实验方法测绘相图。
例如对于水-盐系统,常用测定不同温度下溶解度的方法。
对于合金,可以采用热分析方法。
本实验采用热分析方法测绘Sn-Pb 二元金属相图。
二元金属相图A、B两纯金属组成的系统,被加热完全熔化后,如果两组分在液相能够以分子状态完全混合,称其为液相完全互溶, 把系统降温,当有固相析出时,因A、B 物质不同会出现三种情况:(a)液相完全互溶,固相也完全互溶;(b)液相完全互溶,固相完全不互溶;(c)液相完全互溶,固相部分互溶。
本实验测绘的Sn-Pb二元金属相图属于液相完全互溶,固相部分互溶系统,其相图如图8.1所示。
图的横坐标表示Sn的质量分数,纵坐标为温度(℃),α相为Sn溶于Pb 中所形成的固体溶液(固溶体),β相为Pb溶于Sn中所形成的固体溶液(固溶体)。
图中ACB线以上,系统只有一相(液相);DCF线以下,α、β两相平衡共存;在ACD 区域中,α相与液相两相平衡共存;在BCF区域,β相与液相两相平衡共存;ADP以左及BFQ以右的区域分别为α相和β相的单相区,C点为ACD与BCF两个相区的交点,α、β和液相三相平衡共存;在DCF线上,α、β和液相三相平衡共存,该线称为三相线。
该图用热分析法测绘。
图8.1 Sn-Pb相图图8.2 Sn-Pb体系步冷曲线测绘相图就是要根据实验数据把图中分隔相区的线画出来。
热分析方法是测绘固-液相图最常用的方法之一。
该方法根据系统被加热或冷却的过程中,释放或吸收潜热,使系统升温或降温速率发生突变、系统温度-时间曲线上出现转折点这一现象,判断某组分的系统(样品)出现相变时的温度。
6物理化学实验金属相图.
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七 数据处理
1. 根据记录的时间和温度绘 制步冷曲线图。
2. 找出各步冷曲线中拐点和
平台对应的温度值。
3. 以温度为纵坐标,以物质组成 为横坐标,绘出Sn—Bi金属相图。
Sn-Bi二元相图的绘制
0.3Bi b c a O A'
A
1.0Sn
0.6Bi
0.75Bi d e
1.0Bi
H
A 505
熔化物(单相)
H 546
F
F
C
B
C
G
Sn(s)+熔化物
熔化物+Bi(s)
D D' E
0.2
Sn 100%
D Sn(s)+Bi(s) 0.4 0.6
铋的质量分数
E
G
0.8
Bi 100%
Sn-Bi二元相图的绘制
八 实验成败的关键
(1)温度要适当,温度过高样品易氧化变质;温度过低或加 热时间不够则样品没有全部融化,步冷曲线转折点测不出。
(2)了解热电偶测量温度和进行热 电偶校正的方法。
三 实验原理
测绘金属相图常用的实验方法是热分析法,原理是将 一种金属或两种金属混合物熔融后,使之均匀冷却,每隔 一定时间记录一次温度,表示温度与时间关系的曲线称步 冷曲线。当熔融体系在均匀冷却过程中无相变时,温度将 连续均匀下降得一平滑的步冷曲线;当体系内发生相变则 因体系产生的相变热与自然冷却时体系放出的热量相抵消, 步冷曲线就会出现转折或水平线段,转折点对应的温度, 为该组成体系的相变温度。利用步冷曲线所得到的一系列 组成和所对应的相变温度数据,以横轴表示混合物的组成, 纵轴上标出开始出现相变的温度,把这些点连起来,就可 绘出相图。二元简单低共熔体系的冷却曲线具有图5-1所 示的形状
二金属相图
![二金属相图](https://img.taocdn.com/s3/m/2f981fe029ea81c758f5f61fb7360b4c2e3f2a03.png)
一、实验目的1.用热分析法(步冷曲线法)测绘Bi-Sn二组分金属相图。
2.掌握热电偶测量温度的基本原理和自动平衡记录仪的使用方法。
二、仪器与药品计算机及接口,铂电极一支;电炉三个;调压器三个;小保温杯一个;样品玻璃试管五个;样品试管架一个;夹子;测水沸点仪一套(公用)纯锡;纯铋;松香;液体石蜡三、实验原理较为简单的二组分金属相图主要有三种;一种是液相完全互溶,凝固后,固相也能完全互深成固熔体的系统,最典型的为Cu-Ni系统;另一种是液相完全互溶而固相完全不互溶的系统,最典型的是Bi-Cd系统;还有一种是液相完全互溶,而固相是部分互溶的系统,如Pb-Sn系统,本实验研究的Bi-Sn 中最大溶解度为21%(质量分分数)。
热分析法(步冷曲线法)是绘制相图的基本方法之一。
它是利用金属及合金在加热和冷却过程中发生相变时,潜热的释出或吸收及热容的突变,来得到金属或合金中相转变温度的方法。
通常的做法是先将金融或合金全部熔化,然后让其在一定的环境中自行冷却,并在记录仪上自动画出温度随时间变化的步冷曲线。
当溶融的系统均匀冷却时,如果系统不发生相变,则系统的温度随时间的变化是均匀的,冷却速率较快(如图中ab线段);若在冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着放热效应,所以系统的温度随时间变化的速率发生改变,系统的冷却速率减慢,步冷曲线上出现转折(如图中b点)。
当熔液继续冷却到某一点时(如图中c点)。
此时溶液系统以低共溶混合物的固体析出。
在低共熔混合物全部凝固以前,系统温度保持不变,因此步冷曲线上出现水平线段(如图中cd线段);当溶液完全凝固后,温度才迅速下降(如图中de线段)。
由此可知,对组成一定的二组分低共溶合物系统,可以根据它的步冷曲线得出有固体析出的温度和低共熔点温度。
根据一系列组成不同系统的步冷曲线的各转折点,即可画出二组分系统系列组成不同系统的步冷曲线的各转折点,即可画出二组分系统的相同。
用热分析法(步冷曲线法)绘制相图时,被测系统必须时时处于或近相平衡状态,因此冷却速率要足够慢才能得到较好的结果。
金属相图的实验报告
![金属相图的实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/837b8a3b30b765ce0508763231126edb6f1a76fd.png)
金属相图的实验报告金属相图的实验报告引言:金属相图是研究金属合金组成与相结构关系的重要工具。
通过实验,我们可以了解金属合金在不同温度和成分条件下的相变规律,从而为金属材料的设计和应用提供依据。
本实验旨在通过制备铝-铜合金,并对其进行热处理和金相观察,探究铝-铜合金的相变行为。
实验材料与方法:1. 实验材料:纯度为99.99%的铝和纯度为99.99%的铜。
2. 实验仪器:电炉、恒温槽、金相显微镜等。
3. 实验步骤:a. 准备不同比例的铝-铜合金样品。
b. 将样品放入电炉中,进行热处理,分别设定不同温度和时间。
c. 取出样品,进行金相观察和分析。
实验结果与讨论:1. 合金成分对相图的影响:通过制备不同比例的铝-铜合金样品,我们可以观察到合金成分对相图的影响。
当铝和铜的比例在一定范围内时,合金呈现单相结构,即完全溶解。
当合金成分接近于纯铝或纯铜时,会出现二相或多相结构,即出现析出相。
2. 温度对相图的影响:在热处理过程中,我们通过调节温度和时间来观察合金的相变行为。
当温度升高时,合金中的固溶体相会逐渐溶解,形成单相结构。
而当温度下降时,固溶体相会重新形成,出现析出相。
通过对不同温度下的合金样品进行金相观察,我们可以确定合金的相变温度范围和相变行为。
3. 金相观察结果:在金相显微镜下观察到的合金显微组织可以提供有关相变行为的重要信息。
通过金相观察,我们可以确定合金中的相类型、相形貌和相分布情况。
例如,在铝-铜合金中,当铜的含量增加时,会出现铜的析出相,形成颗粒状或条状分布。
同时,我们还可以观察到合金中的晶粒尺寸和晶界特征,从而评估合金的晶粒生长和晶界稳定性。
结论:通过本次实验,我们成功制备了铝-铜合金,并通过热处理和金相观察揭示了铝-铜合金的相变行为。
合金成分和温度是影响合金相图的关键因素,通过调节合金成分和热处理条件,我们可以控制合金的相结构和性能。
金相观察为我们提供了合金显微组织的详细信息,有助于理解合金的相变机制和优化合金的制备工艺。
实验5 金属相图 学案导学
![实验5 金属相图 学案导学](https://img.taocdn.com/s3/m/1e671b230b4c2e3f5727638b.png)
每个样品实验结束温度是 否必须要选 150℃?
不是必须选 150℃,可根据每 个样品的相变温度选择合适 温度;一般选比样品最低相变 温度低 30℃即可停止绘图, 结束实验。
℃);
当温度显示 I 达到设定温度 20 min 以上时,打开“KWL-09 可 控升降温电炉”电源开关,顺时针调节“加热量调节”旋钮,加热 降温炉,直至温度显示 II 的温度达到比控制温度值低 50℃时停止加 热,将“加热量调节”旋钮逆时针旋转到底;
炉开始加热直至控制温度。
打开电脑桌面上的金属相图数据处理系统 V3.00 软件,默认为数 据采集窗口;点击电脑窗口左上角的“设置”,再点开该目录下的“通 讯口(K)”,一定要重新选中“COM 1”;点击电脑窗口左上角的“数 据通讯”,再点击该目录下的“开始通讯”,弹出对话框:填写其中 的学生姓名、样品 1(锡)、样品 2(铅)、百分比和实验结束温度(150
为什么温度显示 I 达到设定 温度要 20 min 以上?
为什么要加热降温炉?
是保证样品完全被熔化,因为
熔化样品需要一定时间。
如果样品没有完
全熔化会产生什
是为减小样品和降温炉间的 么结果?
温差,使降温速率不要太快。
将温度传感器II插入加热炉中的样品管中,直至温度显示II基本 稳定;再用钳子夹住加热炉中的样品管转移到降温炉内;
用钳子夹住加热炉中的样 品管转移到降温炉过程中 要注意什么?
降温过程中为什么要保持 降温速率恒定?
一定要用钳子紧紧夹住样品 管不要使其脱落,以免造成烫 伤。
为防止因降温速率变化而出 现的虚假拐点或平阶。
测量的步冷曲线 平பைடு நூலகம்不平的原因 是什么?
将温度传感器 II 插入加热 炉中的样品管中,为什么要 等温度显示 II 基本稳定?
实验3-金属相图实验报告dyl
![实验3-金属相图实验报告dyl](https://img.taocdn.com/s3/m/86ebe3f7f18583d0486459c7.png)
物理化学实验备课材料实验3 热电偶温度计的校正及金属相图一、基本介绍一个多相体系的状态可用热力学函数来表达,也可用几何图形来描述。
表示相平衡体系状态与影响相平衡强度因素关系的几何图形叫平衡状态图,简称相固,也叫状态图。
由于常见的影响相平衡的强度因素是温度、压力和浓度,所以也可以说,相图是描述多相体系的状态与温度、压力和组成关系的几何图形。
相平衡的研究对生产和科学研究具有重大意义。
钢铁和合金冶炼生产条件的控制、硅酸盐(水泥、耐火材料等)生产的配料比、盐湖中无机盐的提取等,都需要相干衡的知识。
又如对物质进行提纯(如制备半导体材料)、配制各种不同低熔点的金屑台金等,都要考虑到有关相干衡问题。
化工生产中产品的分离和提纯是非常重要的,其中溶解和结晶、冷凝和熔融、气化和升华等都属相交过程。
总之.由于相变过程和相干衡问题到处存在,研究和革捏相变过程的规体,用以解释有关的自然现象和指导生产甚为重要。
二、实验目的1、用热电偶—电位差计测定Bi—Sn体系的步冷曲线,绘制相图;2、掌握热电势法测定金属相图的方法;3、掌握热电偶温度计的使用,学习双元相图的绘制。
三、实验原理绘制固液二相平衡曲线的方法,常用的有溶解度法和热分析法。
溶解度法是指在确定的温度下,直接测定固液二相平衡时溶液的浓度,然后依据澜得的温度和相应的溶解度数据绘制成相固。
此法适用于常温下易澜定组成的体系,如水盐体系等。
热分析法是指在常温下不便直接澜定固液乎衡时溶液组成的体系(如合金和有机化合物的体系).通常利用相变时的热效应来测定组成已确定之体系的温度,然后依据选定的一系列不同组成的二组分体系所测定的温度,绘制相图。
此法简单易行,应用顾广。
用热分析法测绘相图时,被测体系必须时时处于或接近相平衡状态。
因此.体系的冷却速度必须足够慢.才能得到较好的结果。
体系温度的测量,可用水银温度计,也可选用合适的热电偶。
由于水银温度计的测量范围有限,而且其易破损,所以目前大都采用热电偶来进行测温。
金属相图实验
![金属相图实验](https://img.taocdn.com/s3/m/bd833509227916888486d76e.png)
金属相图
【实验原理】
1. 热分析法;
2. 热分析法绘制相图;
【实验步骤】
1. 用感量为0.1g的台秤按下表比例准备样品,搅拌均匀后装入样品管中,并在样品上覆盖一层石墨粉;
2. 把样品管放入KWL-09可控升降温电炉左边的孔中,温度传感器Ⅰ放入样品管。
检查电炉:开关置于关,冷风量调节为零,加热量调节为零;
3. 打开SWKY-Ⅰ数字控温仪,使得工作/置数处于置数状态,调节温度显示Ⅰ高
于转折点(平台)温度50℃,设置完毕后使得工作/置数处于工作状态;
4. 当温度显示Ⅰ达到置数温度时,打开电炉开关,加热量调节最大,当温度显示Ⅱ到200℃时,使得工作/置数处于置数状态,使得加热量调节为零,关闭电炉。
把样品管取出放入电炉右边的孔中,温度传感器Ⅱ放入样品管;(在此过程中若温度显示Ⅰ超过置数温度20℃时,使得使得工作/置数处于置数状态)
5. 打开金属相图数据处理软件,设置坐标系纵坐标400℃,横坐标60.0分钟,通讯口COM1,采样时间10s,数据通信→开始通信,填写:姓名:第n组;样品1名称,百分比;样品2名称,百分比,实验结束温度140℃。
当温度显示Ⅱ温度下降时,点击确定开始记录数据
6. 实验结束后,保存数据:我的电脑→D盘→物化实验数据→金属相图→班级┅,采集10-13个点,然后再进行数据处理;
【实验报告要求】
1. 实验数据记录
【文献值】
2. 热分析法绘制相图
3. 相图分析
4. 误差分析。
金属相图实验报告分享-金属相图实验原理
![金属相图实验报告分享-金属相图实验原理](https://img.taocdn.com/s3/m/853f542aabea998fcc22bcd126fff705cc175cba.png)
, 当有一种组分析出时 ,
依据相律可知 ,=0,
第1页共1页
说明温度与各相组成均
本文格式为 Word 版,下载可任意编辑,页眉双击删除即可。
, 折变就明显 , 否则就不明显。
不变。对于纯物质
4
, 当出现 “平阶 〞时,对单组分体系
、纯物质得步冷曲线在其熔点出现水平段
, 没有 “拐点 〞存在。
, 混合物在共熔温度出现水平段。
号与 6 号样品得记录截止温度为
止超温过剧而使金属发生氧化。适当搅拌可幸免过冷现象出现
200 ℃ ,其余样品为10
,
0℃。
第1页共1页
2 、记录时间间隔为 5 秒。
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1
3 、记录文件得编号与样品号一致,即 1 号样品得记录文件命名为
、对于不同成分得混合物得步冷曲线
接受热电偶来进行测温
固。此法适用于常温下易澜定组成得体系
.
, 如水盐体系等。热分析法就是指在常温下不便直接
用热电偶测温其优点就是灵敏度高、重现性好、量度宽
澜定固液乎衡时溶液组成得体系
. 而且由于它就是将非电信号转换为电
( 如合金与有机化合物得体系
信号 , 故将它与电子电热差计协作使用
). 通常利用相变时得热效应来测
第1页共1页
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;
然后根据选定得一系列不同组成得二组分体系所测定得温度
3、把握热电偶温度计得使用
,绘
, 学习双元相图得绘制。
制相图。此法简洁易行,应用顾广。
.
用热分析法测绘相图时,被测体系必需时时处于或接近相平衡状态。
金属材料与热处理教案——铁碳合金之相图第25课时
![金属材料与热处理教案——铁碳合金之相图第25课时](https://img.taocdn.com/s3/m/087ecfe3844769eae109ed98.png)
项目教学电子教案(总第25 课时)一、项目名称:铁碳合金1.子项目名称:铁碳合金相图之铁碳合金的分类2.课时安排:10 ,本节为第8课时。
二、教学目标:1.知识目标:掌握铁碳合金相图的应用;2.能力目标:培养学生分析问题的能力、实际应用的能力。
3.情感目标:培养学生积极向上的进取精神。
三、教学重、难点:铁碳合金相图在选材方面的应用。
四、教学准备:1.教师准备:制作课件,准备教案、提出项目任务,给出完成项目的相关知识。
2.学生准备:预习本项目内容,复习铁碳合金的组织及性能。
五、教学方法(策略):讲授法、分组教学。
六、预计问题及对策:问题:如何合理选材对策:用铁碳合金的组织与性能的关系解释。
七、教学辅助手段:八、教学过程:教师阐述项目任务:1、利用铁碳合金相图选材;2、利用铁碳合金相图选择始锻温度和终锻温度;3、利用铁碳合金相图选择铸造浇注温度。
知识链接/示范讲解:知识链接:1、不同含碳量的铁碳合金的室温组织。
示范讲解:Fe-Fe3C相图的应用1、选用材料:由铁碳相图可知,合金中随着含碳量的不同,其组织各不相同,从而导致其力学性能不同。
因此,我们就可以根据机器零件所要求的性能来选择不同含碳量的材料。
2、叛断切削加性能:低碳钢中铁素体较多,塑性好,加工性不好,中碳钢中铁素体含量比例适当,钢的硬度适当,易于加工3、制定热加工工艺:在铸造工艺方面,根据相图可以确定合适的熔化温度和浇注温度,含碳量为4.3%的铸铁铸造性最好;在锻造工艺方面,可以选择钢材的轧制和锻造的温度范围应在奥氏体区。
4、应用于热处理生产:由相图可知合金在固态加热和冷却过程中均有组织的变化,可以进行热处理。
并且可以正确选择加热温度。
1.实施步骤:1)、小组分组讨论,教师分组指导,解答疑难;2)、教师归纳总结。
2.项目评价:3.项目作业:复习本项目内容九、板书设计:铁碳合金相图的应用1、在选材方面的应用2、在切削加工方面的应用3、制定加热工艺4、在热处理方面上的应用十、教学后记:。
第五章 金属相图
![第五章 金属相图](https://img.taocdn.com/s3/m/287e777802768e9951e7387b.png)
曲线③表示其组成恰为最低共 熔混合物的步冷曲线,其形状与纯 物质相似,但它的水平段是三相平 衡。 即 L=A(s)+B(s)
分析2:
相图由一个单相区和三个两相区组成: 即 ①溶液相区; ②纯A(s)和溶液共存的两相区; ③纯B(s)和溶液共存的两相区; ④纯A(s)和纯B(s)共存的两相区; 水平线段表示:A(s)、B(s)和溶液共 存的三相线;水平线段以下表示纯A(s)和 纯B(s)共存的两相区;o为低共熔点。
思考题
1.是否可用加热曲线作相图,为什么? 2.为什么要用步冷曲线作相图? 3.为什么坩锅中的样品要加盖石墨,并严防 混入杂质? 4.实验用各样品的总重量为什么要求相等? 若总重量不相等有什么影响? 5.样品量和冷却速度对实验有何影响?
本实验采用热分析法绘制相图,其基本原理: 先将体系加热至熔融成一均匀液相,然后让 体系缓慢冷却,① 体系内不发生相变,则 温度--时间曲线均匀改变;② 体系内发生 相变,则温度--时间曲线上会出现转折点或 水平段。根据各样品的温度--时间曲线上的 转折点或水平段,就可绘制相图。
温 ①a② / ③ ④ a 度
五、实验数据记录
实验日期: ;室温: ℃;气压: KPa
0% 锡的百 20% 分含量 (纯铅) 转折点 (t℃)
40%
61.9% (低共熔物)
100% 80% (纯锡)
水平段 (t℃)
六、数据处理
1.
2.
作不同样品的步冷曲线,并根据步冷曲线作 出Pb-Sn体系的相图 找出最低共熔温度与共熔组成。
三、仪器与试剂
1. 可控升降温电炉 2. 控温仪 3. Pb,Sn,石墨粉
四、实验步骤
1. 称量样品 用天平称量含S n量分别为20%,40%, 61.9%,80%的Pb-Sn混合物各100克,装入 4个样品管,并在样品管上方覆盖一层石墨粉。 2. 仪器安装 将控温仪与可控升降温电炉相连
金属相图实验步骤(学生)
![金属相图实验步骤(学生)](https://img.taocdn.com/s3/m/27f61951be23482fb4da4c3f.png)
实验八金属相图一、实验目的1、学会用热分析法测绘铅-锡二组分金属相图;2、掌握热分析法的测量技术;3、熟悉ZR-HX金属相图控温仪、ZR-08金属相图升温电炉等仪器。
二、基本原理相图是用以研究体系的状态随浓度、温度、压力等变量的改变而发生变化的图形,它可以表示在指定条件下存在的相数和各相的组成,对蒸汽压较小的二组分凝聚体系,常以温度-组成图来描述。
热分析法是绘制相图常用的基本方法之一。
这种方法是通过观察体系在冷却时温度随时间的变化关系,来判断有无相变的发生。
通常的做法是先将体系全部融化,然后让其在一定环境中自行冷却,并每隔一定时间记录一次温度,以温度(T)为纵坐标,时间(t)为横坐标,画出步冷曲线。
当体系均匀冷却时,如果体系不发生相变,则体系的温度随时间的变化将是均匀的,冷却也较快(如图8-1中ab线段)。
若在冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着热效应,所以体系温度的降温速度随时间的变化将发生改变,体系的冷却速度减慢,步冷曲线就出现转折(如图8-1中bc 线段)。
当熔液继续冷却到某一点时,由于此时熔液的组成已达到最低共熔混合物的组成,故有最低共熔混合物析出,在最低共熔混合物完全凝固以前,体系温度保持不变,因此步冷曲线出现平台(如图中cd线段)。
当熔液完全凝固后,温度才迅速下降(见图中de线段)。
由此可知,对组成一定的二组分低共熔混合物体系来说,可以根据它的步冷曲线,判断有固体析出时的温度和最低共熔点的温度。
如果作出一系列组成不同的体系的步冷曲线,从中找出各转折点,即能画出二组分体系最简单的相图(温度-组成图)。
不同组成熔液的步冷曲线与对应相图的关系可以从8-2中看出。
图8-2 图8-1 用热分析法测绘相图时,被测体系必须时时处于或接近相平衡状态。
因此,体系的冷却速度必须足够慢,才能得到较好的结果。
三、仪器和试剂ZR-HX金属相图控温仪ZR-08金属相图升降温电炉铅(C.P.)锡(C.P.)四、操作步骤1、配制样品:测试样品分别为纯锡、含锡量为20%、40%、61.9%、80%的铅-锡混合样和纯铅六个试样,用分析天平按质量百分比严格称取,并确保六个试样的总质量均等于180g,将样品置于升温电炉中。
金属相图绘制
![金属相图绘制](https://img.taocdn.com/s3/m/f8d54f09b52acfc789ebc919.png)
物理化学实验报告实验题目:金属相图绘制平均室温:℃平均气压:Kpa同组人:日期:12-11-20一、实验目的。
1. 学会用热分析法测绘Bi—Sn二组分金属相图。
2. 掌握热分析法的测量技术。
3. 了解热电偶测量温度和进行热电偶校正的方法。
4. 学会用Matlab处理数据及其绘制。
二、实验原理。
相图是用以研究体系的状态随浓度,温度,压力等变量的改变的图形。
可以表示出在指定条件下体系存在的相数和各相的组成.对蒸气压较小的二组分凝聚体系常已温度-组成图来描述.热分析是绘制相图常用的基本方法之一,这种方法是通过观察体系在冷却时温度随时间的变化关系,来判断有无相变的发生。
通常的做法是先将体系全部熔化,然后让其在一定的环境中自行冷却,并每隔一定的时间记录一次温度,以温度(T)为纵坐标,时间(t)为横坐标,绘出步冷曲线的T--t图。
同理作出一系列组成不同的体系的步冷曲线,从中找出个转折点即能画出二组分体系最简单的相图(温度—组成图)。
本实验用热电偶作为感温元件,自动平衡电位差计测量各样晶冷却过程中的热电势,作出电位—时间曲线(步冷曲线),再由热电偶的工作曲线找出相变温度,从而作出Bi-Sn体系的相三、仪器与试剂。
坩埚钳1把立式冷却保温电炉1台镍铬—考铜热电偶1支样品管5支铋(C.P)锡(C.P)四、主要实验步骤。
1. 热电偶的校正关于热电偶的种类、制备和适用范围可参阅本实验附录1。
本实验只进行镍铬一考铜热电偶的校正。
将热电偶按图5-2安装好,接线时要注意毫伏的正负端是否连接正确,这可在热端与冷端间加一温差,从毫伏计指针的偏转(很小)方向来判断。
用台称称取铋、锡各100g、邻苯二甲酸酐15g,分别装于样品管中(在铋、锡样品上覆盖一层石墨粉,以防样品氧化)。
在装样品的同时,将热电偶热端的玻璃套管插入样品管中,然后逐个将样品放人冷却保温炉中加热熔化(或先在电炉中加热熔化,再移人保温炉中进行冷却)。
待样品熔化后,用热电偶的玻璃套管搅拌样品.使它各处的组成和温度均匀一致。
二组分金属相图实验报告
![二组分金属相图实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/92623455876fb84ae45c3b3567ec102de2bddf0b.png)
二组分金属相图实验报告引言相图是研究材料中不同组成和温度下的相变行为的重要工具。
本实验旨在通过实验方法确定二组分金属的相图,并分析其中的相变行为。
本文将详细介绍实验步骤和结果分析。
实验步骤1.准备实验样品:选择两种金属材料作为二组分金属,确保样品的纯度和尺寸一致。
2.预处理样品:将样品进行打磨和清洗,以去除表面的污垢和氧化物。
3.制备样品:根据所选金属的摩尔比例,按照一定量的金属材料进行混合。
4.烧结样品:将混合后的金属样品放入高温炉中进行烧结,以提高样品的致密度和稳定性。
5.测量温度:使用热电偶或红外测温仪测量样品的温度,记录下相变发生的温度。
6.观察样品:在不同温度下,观察样品的形态和颜色变化,记录下不同相变的特征。
7.绘制相图:根据实验结果,绘制出二组分金属相图。
实验结果根据实验步骤进行了一系列实验操作,最终得到了二组分金属的相图。
以下是实验结果的描述:1.样品形态观察:在低温下,样品呈现均匀的颗粒状结构;随着温度的升高,样品颗粒开始融化并形成液相;继续升温,液相逐渐变稀,最终完全蒸发。
2.相变温度测量:通过测量不同温度下的样品温度,确定了相变温度的范围。
在特定温度区间内,观察到样品的相变行为,例如固相到液相的转变。
3.绘制相图:根据实验结果,绘制出了二组分金属的相图。
相图中标注了不同相的温度范围和相变类型,有助于进一步理解材料的组成和结构。
结果分析通过对实验结果的分析,我们可以得出以下结论:1.样品的相变行为受温度影响较大,在一定温度范围内发生相变。
2.不同组成的金属样品可能具有不同的相变温度范围和相变类型。
3.相图的绘制可以帮助我们理解材料的相变行为,进一步研究其性质和应用。
结论本实验通过实验方法确定了二组分金属的相图,并分析了其中的相变行为。
实验结果表明,在特定温度范围内,不同金属组成的样品会发生相变,形成不同的相。
相图的绘制有助于进一步研究材料的性质和应用。
参考文献[参考文献1]:作者1, 标题1, 期刊名1, 年份1. [参考文献2]:作者2, 标题2,期刊名2, 年份2.。
金属相图实验报告
![金属相图实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/8c1896a29a89680203d8ce2f0066f5335a816797.png)
金属相图实验报告实验目的,通过实验,了解金属相图的基本原理和实验方法,掌握金属相图的绘制和解析技术。
实验仪器及材料,金属样品、金相显微镜、金相磨削机、金相腐蚀液、金相显微镜照相系统等。
实验原理,金属相图是描述金属在不同温度和成分条件下相变关系的图表。
金属相图的绘制是通过实验测定金属在不同温度和成分条件下的相组成,并绘制成图表。
金属相图的解析是通过对金属相图的分析,了解金属的相变规律和相变温度,以及不同成分对金属相结构的影响。
实验步骤:1. 样品的制备,将金属样品切割、磨削、腐蚀,制备成适合金相显微镜观察的试样。
2. 金相显微镜观察,使用金相显微镜对试样进行观察,观察金属的组织结构和相组成。
3. 绘制金属相图,根据实验数据,绘制金属相图,标注出不同组织结构和相组成的区域。
4. 金属相图的解析,分析金属相图,了解金属的相变规律和相变温度,以及不同成分对金属相结构的影响。
实验结果与分析,通过实验,我们得到了金属样品在不同温度和成分条件下的相组成和组织结构,绘制出了金属相图。
通过对金属相图的分析,我们了解到不同成分对金属相结构的影响,以及金属的相变规律和相变温度。
这些结果对于我们深入了解金属材料的性能和应用具有重要意义。
实验结论,金属相图是描述金属在不同温度和成分条件下相变关系的图表,通过实验测定金属在不同温度和成分条件下的相组成,并绘制成图表。
金属相图的解析能够帮助我们了解金属的相变规律和相变温度,以及不同成分对金属相结构的影响。
这对于金属材料的研究和应用具有重要意义。
实验总结,通过本次实验,我们对金属相图的基本原理和实验方法有了更深入的了解,掌握了金属相图的绘制和解析技术。
这将对我们今后的学习和科研工作有着重要的指导意义。
参考文献:[1] 《金属学基础》,XXX,XXX出版社,200X年。
[2] 《金属相图原理与应用》,XXX,XXX出版社,200X年。
以上为金属相图实验报告内容,谢谢阅读。
实验五 金属相图
![实验五 金属相图](https://img.taocdn.com/s3/m/f21afca7fe4733687e21aae8.png)
实验五 金属相图1. 摘要最早研究Pb-Sn 熔点与组成关系是在19世纪20年代,在这类体系中所发现的 最低共熔组成被误认为是PbSn 3的化合物。
直至在Gibbs 推导出相律(1973~1976年间),继1886年Lechatelier Heney L 发现能够正确测量高温的铂-铂铑热电偶以后,奠定了热分析方法的基础。
现在,一般采用自动平衡记录仪或者电位差计测量温差电势,通过测定不同金属组成的合金熔融液的步冷曲线(简单热分析方法)绘制简单低共熔体系相图。
相律:关键词:低共熔点 三相线 相区 固熔体 2. 仪器与试剂暗丝管加热电炉 1只 调压变压器 1只 硬质玻璃样品管 6只 镍铬-镍硅热电偶(铠装) 2支 单笔自动平衡记录仪(或UJ-25型电位差计) 1台 冰水浴 铅(C.P ) 锡(C.P ) 铋(C.P )(1)配制钝铅、纯锡以及含锡分别为20%、40%、61.9%、80%的样品管(各 管总量100克)(23.预习提问(1)什么叫步冷曲线,纯物和混合物的步冷曲线有何不同?(2)测定步冷曲线时应自何时开始记录数据或走纸为适宜?如何防止发生过冷现象?如有过冷发生,则相应相变点温度如何推求?(3)如何由步冷曲线绘制相图?出现固熔体的步冷曲线有何特征?(4)试述热电偶温度计的简单工作原理。
如何进行校正?(5)试述自动平衡记录仪的简单原理、使用及接线?4.操作加热使完全熔化后,轻轻搅匀,置热电偶于样品中部,注意加热惯性,控制缓慢升温超过熔点50C后冷却电炉调压,走纸,控制冷却速率为7~10C/min,直至最后折点以下均需注意热电偶的冷端为0 C5.数据和图象(1)文献数据最低共熔点:组成:61.9% 温度:456.9K(据H.穆拉契编著,原重工业部专家工作室译《有色冶金手册》P111)要求:所测最低共熔温度在455~459K,低共熔组成在61~63%(2)步冷曲线与金属相图(3)表格表2.5.1 体系步冷转折温度6..点评(2)器材选配与操作技能由于立式冷却保温电炉不能人为地控制样品与冷却电炉的温差,使得高温段如纯 铅的平台难以测准,甚至拐点不明显,所以在实验的改进是利用自动控温回转管式电炉(RJK 系列管式电阻炉和DRZ -4型电炉温度控制器,见装置图2.5.1),可以获得在较短时间内成功绘制较佳相图的效果。
金属相图实验报告
![金属相图实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/d75bd768e3bd960590c69ec3d5bbfd0a7956d5ac.png)
金属相图实验报告实验目的,通过实验,了解金属相图的基本概念和实验方法,掌握金属相图的应用技能。
实验原理,金属相图是描述金属在不同温度和成分下的相变规律的图表,它可以直观地反映金属的组织结构和性能变化规律。
金属相图的绘制是通过实验测定金属合金在不同成分和温度下的相平衡关系,然后绘制成图。
金属相图的实验方法包括差热分析法、光学显微镜分析法、X射线衍射分析法等。
实验材料和设备,实验所用金属为铁-碳合金,实验设备包括差热分析仪、光学显微镜、X射线衍射仪等。
实验步骤:1. 制备铁-碳合金试样。
2. 使用差热分析仪对试样进行差热分析,得到合金的热力学性质。
3. 使用光学显微镜对试样进行金相分析,观察合金的显微组织。
4. 使用X射线衍射仪对试样进行晶体结构分析,得到合金的晶体结构信息。
5. 根据实验数据绘制铁-碳合金的金属相图。
实验结果与分析,通过实验,我们得到了铁-碳合金的金属相图,图中清晰地反映了合金在不同成分和温度下的相变规律。
同时,通过差热分析、金相分析和晶体结构分析,我们对合金的热力学性质、显微组织和晶体结构有了更深入的了解。
实验结论,金属相图是研究金属相变规律和指导金属材料加工的重要工具,通过本次实验,我们对金属相图的实验方法和应用技能有了进一步的掌握,对金属材料的研究和应用具有重要的意义。
实验总结,金属相图实验是金属材料科学与工程中的基础实验之一,通过实验,我们不仅可以了解金属的相变规律,还可以掌握金属相图的实验方法和应用技能,为金属材料的研究和应用提供了重要的支撑。
希望通过本次实验,能够对金属相图有一个更加深入的了解,为今后的学习和科研工作打下坚实的基础。
参考文献:[1] 王明, 李华. 金属相图实验技术与应用[M]. 北京: 科学出版社, 2010.[2] 张强, 刘娟. 金属相图实验指导与实验[M]. 北京: 化学工业出版社, 2015.。
实验五 金属相图
![实验五 金属相图](https://img.taocdn.com/s3/m/6a65f3c6bb4cf7ec4afed05c.png)
实验五 金属相图一 实验目的1. 了解热分析的测量技术2. 掌握热分析法绘制Pb - Sn 合金相图的方法二 实验原理物质在不同的温度、压力和组成下,可以处于不同的状态。
研究多相平衡体系的状态如何随温度、压力、浓度而变化,并用几何图形表示出来,这种图形称为相图。
二组分体系的相图分为气-液体系和固-液体系两大类。
本实验为后者也称凝聚体系,它受压力影响很小,其相图常用温度-组成的平面图表示。
热分析法(步冷曲线法)是绘制相图的常用方法之一。
这种方法是通过观察体系在冷却(或加热)时温度随时间的变化关系,来判断有无相变的发生。
通常的做法是先将体系全部熔化,然后让其在一定环境中自行冷却;并每隔一定的时间(例如半分钟或一分钟)记录一次温度。
以温度(T )为纵坐标,时间(t )为横坐标,画出步冷曲线T -t 图。
图5-1是二组分金属体系的一种常见类型的步冷曲线。
当体系均匀冷却时,如果体系不发生相变,则体系的温度随时间的变化将是均匀的,冷却也较快(如图中ab 线段)。
若在冷却过程中发生了相变,由于在相变过程中伴随着热效应,所以体系温度随时间的变化速度将发生改变,体系的冷却速度减慢,步冷曲线就出现转折即拐点(如图中b 点所示)。
当熔液继续冷却到某一点时(例如图中c 点),由于此时熔液的组成已达到最低共熔混合物的组成,故有最低共熔混合物析出,在最低共熔混合物完全凝固以前,体系温度保持不变,因此步冷曲线出现水平线段即平台(如图中cd 段)。
当熔液完全凝固后,温度才迅速下降(见图中de 线段)。
(a) 步冷曲线图 5-1 步冷曲线(b) A -B 体系相图 图 5-2 步冷曲线与相图由此可知,对组成一定的二组分低共熔混合物体系,可以根据步冷曲线,判断固体析出时的温度和最低共熔点的温度。
然后用温度作纵坐标,组成作横坐标绘制相图T-C图。
本实验是利用“热分析法”测定一系列不同组成Pb-Sn混合物的步冷曲线,从而绘制出其二组分体系的金属相图。
金属相图
![金属相图](https://img.taocdn.com/s3/m/b55c721c55270722192ef760.png)
金属相图
一、实验目的:
1、学会用热分析仪测绘Bi-Sn二组分金属相图;
2、掌握热分析法的测量技术;
3、了解热电偶测量温度和进行热电偶校正的方法。
二、实验原理:
本实验采用镍铬—考铜热电偶作测温元件,用UJ—36型携带式直流电势差计测量热电势,也可以使用自动平衡记录仪记录步冷曲线,或将热电偶输出信号放大,用计算机采集。
三、仪器和试剂:
数显温度指示仪1台;坩埚炉1个;UJ—36型电势差计1台;镍铬—考铜热电偶1支。
四、实验步骤:
1、打开电脑上的相应软件,设定加热仪器的温度;
2、将样品管插入镍铬—考铜热电偶放在坩埚炉中,加热熔化,待样品熔化
后,关闭加热并打开仪器风扇;
3、点击开始实验,观察实验图形;
4、关闭电脑,整理实验台面。
五、数据处理:
室温:19.8℃压强:101.31Kpa
百分比Bi→Sn/% 拐点温度/℃平台温度/℃
0235.4134
20200.8126.9
30171.5150
80240112
100300119
六、注意事项:
1、电炉加热时注意温度不宜升的过高,以防待测金属氧化,只需待测金属样品完全熔化即可停止加热;
2、热电偶的位置应保持不变,保证测温点的一致。
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第次课 4 学时本次课题(或教材章节题目):实验8 金属相图教学要求:了解热分析法测绘金属相图的方法和原理技术;用热分析法测绘Sn-Pb二组分系统的金属相图;掌握热电偶测温技术和平衡记录仪的使用,并能正确地进行数据记录、处理与绘图,得出合理的结论。
重点:用热分析法测绘Sn-Pb二组分系统的金属相图难点:用热分析法测绘Sn-Pb二组分系统的金属相图教学手段及教具:演示讲授,实际操作。
讲授内容及时间分配:演示讲授实验原理、实验步骤及注意事项、数据处理0.5h学生实验操作 3.5h课后作业对实验数据进行处理,完成实验报告各项内容。
参考资料1.河北科技大学物理化学教研室编,物理化学实验,北京理工大学出版社,20052.复旦大学等,物理化学实验,高等教育出版社,19933.蔡定建,杨忠,郁德清,钟一平. 二元合金相图的绘制与应用实验装置的改进[J]. 南方冶金学院学报, 2001,(01) .4.李将渊,叶芝祥,王多才,蔡铎昌,李丽娜. 绘制二元合金相图的计算机数据采集与处理系统[J]. 四川师范学院学报(自然科学版) , 2000,(01) .5.于庆水, 潘春晖. 金属相图实验的改进[J]. 沧州师范专科学校学报, 2004,(01)河 北 科 技 大 学 教 案 用 纸第 3 页 共 8 页实验8金属相图一、 实验目的1. 学习用热分析法测绘金属相图的方法和原理技术;2. 用热分析法测绘Sn-Pb 二组分系统的金属相图;3. 掌握热电偶测温技术和平衡记录仪的使用。
二、 实验原理相图表示相平衡系统组成、温度、压力之间关系。
对于不同的系统、根据所研究对象和要求的不同可以采用不同的实验方法测绘相图。
例如对于水-盐系统,常用测定不同温度下溶解度的方法。
对于合金,可以采用热分析方法。
本实验采用热分析方法测绘Sn-Pb 二元金属相图。
二元金属相图A 、B 两纯金属组成的系统,被加热完全熔化后,如果两组分在液相能够以分子状态完全混合,称其为液相完全互溶, 把系统降温,当有固相析出时,因A 、B 物质不同会出现三种情况:(a)液相完全互溶,固相也完全互溶;(b)液相完全互溶,固相完全不互溶; (c)液相完全互溶,固相部分互溶。
本实验测绘的Sn-Pb 二元金属相图属于液相完全互溶,固相部分互溶系统,其相图如图8.1所示。
图的横坐标表示Sn 的质量分数,纵坐标为温度(℃),α相为Sn 溶于Pb 中所形成的固体溶液(固溶体),β相为Pb 溶于Sn 中所形成的固体溶液(固溶体)。
图中ACB 线以上,系统只有一相(液相);DCF 线以下,α、β两相平衡共存;在ACD 区域中,α相与液相两相平衡共存;在BCF 区域,β相与液相两相平衡共存;ADP 以左及BFQ 以右的区域分别为α相和β相的单相区,C 点为ACD 与BCF 两个相区的交点,α、β和液相三相平衡共存;在DCF 线上,α、β和液相三相平衡共存,该线称为三相线。
该图用热分析法测绘。
图 8.1 Sn-Pb 相图 图 8.2 Sn-Pb 体系步冷曲线测绘相图就是要根据实验数据把图中分隔相区的线画出来。
热分析方法是测绘固-液相图最常用的方法之一。
该方法根据系统被加热或冷却的过程中,释放或吸收潜热,使系统升温或降温速率发生突变、系统温度-时间曲线上出现转折点这一现象,判断某组分的系统(样品)出现相变时的温度。
系统被冷却降温时温度-时间关系曲线称为步冷曲线,如图8.2所示。
测绘步冷曲线的方法:将组成一定的样品[以Sn37%,Pb63% (质量百分数)的样品为例],在加热炉中加热至完全熔化,升温至Ta(图8.2上Ⅲ线a点)后,移入保温炉中均匀冷却降温,若不发生相变,温度均匀下降(如图8.3Ⅲ线a~b段所示),若有相变发生(固相析出),由于固相(此样品这时析出的固相是α相)析出要放出热量,系统与环境传热速度基本不变,温度的下降速度便要降低,步冷曲线上就要有突变,出现拐点,换言之,拐点对应的温度便是出现相变的温度Tb。
降温速度变缓之后,继续降温至Tc, 另一固相(β相)析出时,此时三相平衡共存,根据相律:F=C-P+1=2-3+1=0 (压力恒定)系统自由度数为零。
此时,尽管系统仍向环境传热,但系统温度T不随时间τ改变,步冷曲线出现“平台”,随热量的不断传出,液相量逐渐减少,当液相完全消失后,系统变为两固相(α相和β相),平衡共存,根据相律:F=C-P+1=2-2+1=1自由度数为“1”,系统又开始降温, 步冷曲线Ⅲ上出现cd段。
纯Sn和纯Pb熔化后,保温冷却,当有相变发生时,析出的是纯Sn或纯Pb,此时系统自由度数为零, 步冷曲线Ⅰ、Ⅵ上出现“平台”,对应温度T A、T B分别为纯Sn和纯Pb的熔点。
液相完全凝固后,自由度数为“1”, 系统继续降温。
三、仪器和药品1.药品样品中Sn含量(质量%):1# 100%;2# 80%;3# 61.9%;4# 40%;5# 20%;6# 0% 样品质量:100g;坩埚容量:50ml2.仪器平衡记录仪[型号为XWTD-100或XWTD-200;XWCJ-100(0~600℃,K型或E 型)];调压器;加热炉;保温炉;热电偶;坩埚钳;毛刷;铁架台;木夹。
对热电偶作以下介绍:两种不同材质的金属导体首尾相接组成一个闭合回路,实验发现,如果两接点T、t 温度不同,回路中就会产生电流,电流的大小与两种导体材料性质及接点温度有关,这就是热电效应。
上述两种不同材料导体连接在一起构成的热电元件称为“热电偶”。
热电偶材料一定,回路中材料一定,回路中热电势E h仅与两接点处温度T、t 有关。
当T > t, T 端为热端,t 端为冷端。
当t = 0 时,回路中的热电势E h仅与热端温度T 有关。
把热电偶与测量仪表(电位差计)连接,便可以通过测量热电势间接测出热端温河北科技大学教案用纸度T 。
常用热电偶(1) 铂铑10—铂热电偶,分度号:S ,由铂铑丝和纯铂丝制成(10%铂铑合金、90%铂),可在1300℃以内长期使用,短期可达1600℃。
这种热电偶的热电势稳定,性能和重现性都很好,可用于精密测温和作为标准热电偶。
缺点是价格较贵,低温区热电势较小及不适用于高温还原气氛中使用。
(2) 铂铑30—金属铑热电偶,分度号:B。
(3) 镍铬—镍硅(镍铬—镍铝)热电偶,分度号:K。
由镍铬丝(镍89%、铬10%、铁1%的合金)和镍铝丝(镍94%、铝2%、锰2.5%、硅1%、铁0.5合金)制成。
可在氧化性和中性介质中900℃内长期使用,短期可测1200℃。
这种热电偶具有良好的冲现性、热电势大,性能好,价格低等优点,尽管与铂铑—铂热电偶比较精度稍低,但能满一般要求,因而是一种常用的热电偶。
用镍硅材料代替镍铝材料,可使热电偶在抗氧化和热电势的稳定性方面有所提高,由于镍硅与镍铝两种材料性质完全相同,故可以互相代替。
四、实验步骤1. 检查实验装置热电偶、调压器接线、调压器回零、电线信号线不能靠炉壁。
2. 调试平衡记录仪●确定使用的记录笔(是“1”笔还是“2”笔,单笔记录仪无须确定);●打开电源开关,将记录笔调至“0”mV处(XWCJ-100型不用调零);●走纸速度,XWTD-100或XWTD-200型:4毫米/分; XWCJ-100型:300mm/h●测压范围:20mV;(XWCJ-100型记录仪不做此项);●记录笔出水是否正常;●记录纸走纸是否正常。
3. 步冷曲线的测绘将Sn含量100%样品去盖,放入加热炉,炉上盖石棉板,调压器电压调至限定位置(150V)以下某位置(一般为100mV),加热样品,注意观察,待样品全部熔化后继续升温30~50℃之后(约2~3分钟),将熔化后的样品移至保温炉。
安装热电偶,将热电偶插入样品底后,稍微拔起,用木夹和铁架台将热电偶架稳。
尽量将热电偶插在样品的正中间位置。
打开记录仪电源开关,放下记录笔,注意观察记录情况,当步冷曲线出现拐点时,从大气压计上读取室温t n,记于记录表或拐点位置。
记录仪上绘出一条完整步冷曲线后,先关记录仪电源,然后将凝固后的样品连同热电偶一同移回加热炉,调整电压样品熔化后,抽出热电偶,用毛刷刷去热电偶头部粘的金属。
将刷下的金属放回原样品中。
按照以上步骤依次测:80%,61.9%,40%,20%,0%(纯Pb)样。
第 5 页共8 页请辅导教师审阅后,剪下记录纸,将实验装置复原,擦净实验台。
五、数据处理首先,用已知熔点或沸点的标准物质的熔点或沸点对热电偶、记录仪进行校正。
常用物质的熔点或沸点如下:物质苯甲酸铋镉水锡铅熔沸点t/℃122271.3820.9100(沸点)231.9327.5以E(t,t0)表示冷端为0℃的测量热电势;E(t,t n)表示冷端为室温的测量热电势;E(t n ,t0)表示冷端为0℃的室温热电势;因为必须用冷端为0℃的热电势与温度换算,故测量E(t,t n)和t n后,根据t n查出E(t n ,t0),用下式计算:E(t,t0) =E(t,t n) +E(t n ,t0)将测量及计算结果记录于下表:样品组成w(Sn)%冷端温度t n/℃室温热电势E(t n ,t0)/mV冷端为室温热电势E(t,t n)/mV冷端0℃热电势E(t,t0)/mV相变温度t/℃10017.80.728.709.4223218.80.767.268.021978018.80.76 6.567.3017961.919.20.76 6.507.2617819.50.808.469.262284019.60.80 6.427.2217720.10.8010.2511.052722020.20.80 6.307.10174020.80.8412.5313.37328根据样品组成和步冷曲线上的拐点和“平台”,在T—w%图上标出实验点,把相同实验点连成线,得相图。
其中D点组成Sn含量为19.5%;F点组成Sn含量为95%。
六、注意事项河北科技大学教案用纸1. 加热炉电压不能超过规定值(熔化第一个样品时,在150mV,以后各样在100mV 左右即可,上有标记);2. 将样品移至保温炉后,安装热电偶时应注意,热电偶插到样品底部后稍稍提起,并保持在样品中央;3. 注意冷端不能短路;4. 热电偶安装好以后再打开记录仪电源,一个样品步冷曲线完整测量后,先关记录仪电源再处理样品,以保护记录仪;5. 样品加热温度不能太高,温度过高,样品氧化严重;6. 从热电偶上刷下的金属要放回原样品中;7. 测过的样品,要盖上原来的盖,注意不要盖错;8. 在记录仪上,时间坐标是由右向左绘制的,与通常习惯绘制的恰好相反,因此图形也相反;9. 节约使用记录纸,每测完一个样品后先关记录仪,不用走纸接着做下一个样品。
10. 一个样品测完后,将样品连同凝在其中的热电偶同时移至加热炉,熔化后再抽出热电偶,千万不能在未熔化时强行拔出,避免损坏热电偶。