铸态Ni-Pt二元合金的显微组织及力学性能
二元合金的制备与显微组织分析
不同成分Al-Si合金在不同冷却条件 下组织形成过程分析
• 由Al-Si相图可知，w（Si）≤1.65%时：发生固溶转变，液 相随温度降低，析出α固溶体，温度继续降低直至全部 液相转变为α-固溶体，最后阶段Si在α-固溶体中过饱和， 多余的si从固溶体中析出。冷却过程为： L→L+α→α→α+β。当快速冷却时产生非平衡共晶组织。 • 1.65%≤ W（si）﹤11.6%时，发生亚共晶转变，冷却过 程为 L→L+α→（α+β）共+βⅡ，快冷时产生部分伪共晶。 • W（Si）=11.6%时，发生共晶转变，共晶反应为L→α+β， 在共晶温度以下，α、β各自沿溶解度曲线析出二次α、β， 冷却过程为L→α+β→（α+β）共+αⅡ+βⅡ。 • 11.6%≤w(Si) ﹤98%时，过共晶反应，冷却过程为 L→L+β→β+（α+β）共+αⅡ
102精制砂模
铸态，砂模，氢氟酸腐蚀，500× 组织：共晶 图中为共晶组织，为两相交替的针 状组织，共晶的流动性好，所以缩 孔不多，比较金属模和砂模，由于 砂模的冷却速度比金属模慢，所以 从整体上说，金属模更倾向于柱状 晶，砂模更倾向于等轴晶，柱状晶 组织更为致密，但是晶区交界面较 为脆弱，且易富集杂质，等轴晶晶 粒相互咬合，裂纹不易扩散，但致 密度不如柱状晶，从图上也可看出， 金属模的组织比砂模更均匀细密。
实验小结
• 经过本次试验，基本了解了铸造铝合金的 流程，金相样品的制备方法。
• 通过实验将理论与实际结合起来，对所学 的知识理解更深刻。 • 实验中用到了自动化的仪器，磨制与抛光 都是机器完成的，成为不小的遗憾。
过共晶金属模
铸态，金属模，氢氟酸腐蚀， 500× 组织：硅的初生相+共晶组织 硅是高熔点物质，它的初生相是 深色规则多边形，分布在共晶组织 之间，由于过共晶合金组织中有大 量块状初生硅，切削加工性差，但 是这类合金红膨胀系数小，耐磨且 抗热裂性好，主要用于制造活塞等 耐磨件。过共晶成分中硅含量比共 晶多，所以它的流动性比共晶成分 好，故而缩孔比共晶少。
实验6-实验六 二元合金显微组织分析
序号: 1200134000101组别: 5深圳大学实验报告课程名称：材料科学基础实验实验项目名称：二元合金显微组织分析学院：材料学院专业：材料科学与工程指导教师：钱海霞报告人：叶淳懿学号：2016200084 班级：实验时间：2018.12.19实验报告提交时间：教务部制数据处理分析纯铁，退火态，4%硝酸酒精腐蚀，物镜10倍，铁素体(α相)由图可知，经过4%硝酸酒精腐蚀的退火态纯铁拥有大小较为明显和均匀的晶粒，且均为铁素体(α相)。
由熔融态纯铁随着温度下降，先析出δ相铁；随着温度继续下降，δ相铁发生转变变成γ相铁。
当温度降至912℃时，γ相铁开始转变为α相铁，即图中铁素体。
20钢，退火态，4%硝酸酒精腐蚀，物镜10倍，铁素体，珠光体经过4%硝酸酒精腐蚀的退火态20钢图中有浅色与黑色两种晶粒分散分布，其中浅色为铁素体，黑色为珠光体。
为亚共析钢。
20钢冷却时先匀晶转变析出δ相固溶体，之后发生包晶转变析出γ相，此时仍有δ相，但随着温度降低全部转变为奥氏体。
温度继续冷却，开始析出铁素体，并逐渐增多。
在770℃发生共析转变形成珠光体（α+FeC）。
345钢，退火态， 4%硝酸酒精腐蚀，物镜10倍，铁素体，珠光体45钢也是亚共析钢，由图可知，相比起20钢，黑色的珠光体含量更加多，且珠光体的晶粒更大。
45钢冷却时先匀晶转变析出δ相固溶体，之后发生包晶转变析出γ相，此时仍有液相，但随着温度降低全部转变为奥氏体。
其余过程与20钢相比并无太大差异，不再赘述。
60钢，退火态，4%硝酸酒精腐蚀，物镜10倍，铁素体，珠光体由图可知60钢仍是亚共析钢，但绝大部分已经是珠光体了，浅色的铁素体只占其中很小的一部分。
45钢冷却时直接匀晶转变析出γ相，无δ相析出。
其余过程与20钢相似，不再赘述。
T8钢，退火态，4%硝酸酒精腐蚀，物镜40倍，铁素体，渗碳体，珠光体T8钢为共析钢，从图中可看到黑绿色为渗碳体，浅色为铁素体。
他们共同构成了珠光体。
组织金相显微组织分析
第三章金相显微组织分析第一节二元合金平衡（非平衡）显微组织分析金相显微组织是在金相显微镜下能够看到的合金内部组成物的直观形貌，它描述了各组成物的本质、形态、大小、数量和分布特征。
这些组成物由不同的相所组成。
合金的显微组织可以是一种相组成的单相组织，也可以是几种相组成的复合组织。
相：是具有同一聚集状态、同一结构、同一性质、并与其他部分在界面分开的均匀组成部分。
相图：是研究不同成分合金相平衡关系的一种图形。
组织：用肉眼或显微镜所观察到的不同组成相的形状，分布及各相之间的组合状态。
平衡组织：合金经缓慢冷却后具有的显微组织。
非平衡组织：合金经快冷后具有的显微组织。
二元合金：由两种组元组成的合金称为二元合金。
固溶体：以合金某一组元为溶剂，其晶体点阵中溶入其它组元原子（溶质）所组成的异类原子混合的结晶相，结构保持溶剂元素的点阵类型，其实质是固态溶液。
匀晶转变：由液相直接结晶出单相固溶体的过程。
共晶转变：具有E点成分的液相，在一定的温度下，同时结晶出一定成分的两个固相，即M点成分的α相与N点成分的β相。
包晶转变：由一个固相与液相作用形成另一个固相的过程，称为包晶转变。
晶内偏析（枝晶偏析）：在一个晶粒内部成分不均匀的现象，称晶内偏析。
离异共晶：当不平衡共晶体量很少时，其中与初生晶体相同的相，常与初生晶体连成一片，不能分辩，而共晶体的另一相则留在枝晶间，这种形式的共晶组织称离异共晶。
伪共晶：亚共晶和过共晶合金在快冷时，初生晶体数量减少，共晶体的实际成分偏离原共晶点，形成伪共晶，成分靠近共晶点的合金，快冷时，甚至来不及析出初生晶体即发生共晶反应，得全部共晶体。
这种由非共晶成分的合金而获得全部共晶体的组织，称为伪共晶组织。
脱溶：由α固溶体中析出另一种固相的过程，称脱溶，一般脱溶相称为次生相表示。
或次生固溶体，以βⅡ观察二元合金显微组织，应根据该合金系的相图，分析合金在平衡及非平衡冷却条件下可能出现的相及组织组成物。
典图3-1 Ni-Cu相图型二元合金的显微组织可分为以下几类：一、固溶体合金的显微组织具有匀晶转变的合金，如图3—1所示,在平衡冷却条件下,其室温组织均为单相固溶体。
二元合金显微组织
放大倍数：200×
组织说明
12 铅-锡亚共晶合金
Pb-Sn
组织特征：初生相为α 固溶体 （Sn溶入Pb中的固溶体）呈暗 黑色的树枝晶，黑白相间的连 续部分为Sn与Pb的二元共晶体 (α +β ). 材料：Pb-30%Sn亚共晶合金 热处理状态：铸造 腐蚀方法：5％硝酸酒精溶液
放大倍数：400×
组织说明
Pb-Sn
组织特征：黑白相间的层片组 织为Sn与Pb的二元共晶体 (α +β )，暗黑色的组织为α 固 溶体（Sn溶入Pb中），白亮色 的基体为β 固溶体，（Pb溶入 中Sn）。 材料：Pb-61.9%Sn 共晶合金 热处理状态：铸造 腐蚀方法：5％硝酸酒精溶液 放大倍数：400×
组织说明
16 铅-锡共晶合金
Pb-Sn
组织特征：黑白相间的层片组 织为Sn与Pb的二元共晶体 (α +β )，暗黑色的组织为α 固 溶体（Sn溶入Pb中），白亮色 的基体为β 固溶体，（Pb溶入 中Sn）。 材料：Pb-61.9%Sn 共晶合金 热处理状态：铸造 腐蚀方法：5％硝酸酒精溶液 放大倍数：200×
组织说明
15 铅-锡亚共晶合金
组织说明
21
铝-硅亚共晶合金
Al-Si
组织特征：白亮色的团状为初 生的α 固溶体（Si溶入Al中固 溶体），黑白相间的针片状组 织为Al与Si的二元共晶体 (α +β )。 材料：Al- 8%Si 亚共晶合金 热处理状态：铸造 腐蚀方法：10％轻氟酸水溶液 放大倍数：200×
组织说明
22 铝-硅亚共晶合金
材料：Pb-30%Sn亚共晶合金
热处理状态：铸造 腐蚀方法：5％硝酸酒精溶液
组织说明
放大倍数：200×
二元合金显微组织分析
0.5%HF水溶液 0.5%HF水溶液
T
500
400
L
A 327.5
300
200 M
19
100
+Ⅱ
0 0 F 10 20 Pb
L+
183
E
61.9
（
231.9 B
L+ N
97.5
+
+（+）+Ⅱ
） +（+）+ Ⅱ
+ Ⅱ
G
30 40 50 60 70 80 90 100
富Ni
富Cu
2. Cu—20%Ni合金扩散退火态——α晶粒
3. Pb—Sn共晶——（α +β）共晶（片状）
4. Pb—Sn亚共晶——α+（α +Sn过共晶——β+（α +β）共晶+ α Ⅱ
6. Pb—Sn离异共晶——α +β
7. Pb—Sb共晶——（α +β）共晶
实验用二元合金的成分和组织
序号 合金系 1 Cu-Ni 2 Cu-Ni 3 Pb-Sn 4 Pb-Sn 5 Pb-Sn
类别 匀晶 匀晶 共晶 亚共晶 过共晶
处理状态 铸态
扩散退火 铸态 铸态 铸态
6 Pb-Sn 离异共晶 7 Pb-Sb 共晶 8 Pb-Sb 亚共晶 9 Pb-Sb 过共晶 10 Al-Si 未变质 11 Al-Si 变质处理
WSn(%)
Sn
标明组织组成物的Pb-Sn合金相图
T700
600
L
630.74
500
L+
第三章 金属的结晶与二元合金相图
液相区L 双相区L+α 固相区α 液相线 固相线
固相区
匀 晶 相 图 合 金 的 结 晶 过 程 (P33)
☆在不同温度下刚刚结晶出来的固相的化学成分是 不相同的,其变化规律是沿着固相线变化.与此同 时剩余液相的化学成分也相应地沿着液相线变化.
2,晶内偏析——枝晶偏析 (P33)
晶内偏析: 晶内偏析: 在一个晶粒内,各处 成分的不均匀现象. 因为金属通常以枝晶 方式结晶,先形成的 主干和后形成的支干 就会有化学成分之差, 枝晶偏析. 所以也称枝晶偏析 枝晶偏析
第一节 金属结晶的基础知识
一,金属结晶的温度与过冷现象(P26) 金属结晶的温度与过冷现象 3,过冷度(△T):理论结晶温度与实际结 过冷度( 晶温度之差.对于纯金属: △T= T0- Tn 4,金属的结晶都 是在一定的过冷 度下进行的,这 种现象称过冷现 过冷现 象.
第一节 金属结晶的基础知识
(二)共晶相图 1,相图分析 (P35)
7)α固溶体溶解度变化曲线——cf 8) β固溶体溶解度变化曲线——eg 9)三个单相区:L,α,β
10)液相线——adb 11)固相线——acdeb 12)共晶线——cde
(二)共晶相图 1,相图分析 (P35)
13)三个两相区:L+α,L+β,α+β 14)一个三相区:L+α+β,在共晶转变过程中三相同时存在.
第一节 金属结晶的基础知识
一,金属结晶的温度与过冷现象(P26) 金属结晶的温度与过冷现象 1,理论结晶温度 0: 又称平衡结晶温度. 理论结晶温度T 理论结晶温度 (冷速极慢)也就是金属的熔点Tm. 2,实际结晶温度 n:在某一实际冷却速度下 实际结晶温度T 实际结晶温度 的结晶温度.
实验4.典型二元合金显微组织观察与分析
实验4. 典型二元合金显微组织观察与分析一、合金中基本组织特征根据二元相图及凝固条件，二元合金可构成不同组织，其形态组成本性、冷却速度、组成相相量不同可有多种形貌，现分别介绍如下。
1．单相固溶体固溶体结晶时如(Cu-Ni系，见图3-1)，图3-1Ni-Cu合金相图图3-2a Cu --20%Ni的铜合金铸态组织图3-2b Cu --20%Ni的合金均匀化退火组织组织分析：此合金本是固溶体，由于组织分析：呈枝晶偏析的Cu --20%Ni合金非平衡结晶，呈现出树枝状晶体（枝晶偏析）轻均匀化退火组织为多形晶粒腐蚀剂：CuCl2氨水溶液腐蚀剂：CuCl2氨水溶液放大倍数：100x 放大倍数：100x图3-3 Cu-O合金相图图3-4 Cu-O合金系过共晶组织组织分析：树枝状初晶+点状组织浸蚀剂：未浸蚀放大倍数：200X由于先后从溶体中析出固相成分不同，冷却快时，来不及扩散均匀，凝固结束，晶粒内各部分存在浓度梯度，故各处腐蚀性能不同，浸蚀后在显微镜下呈现树枝状特征，如图3-2a 所示单相固溶体组织存在晶内偏析、呈树枝状。
图3-2a所示为热力学不平衡组织，在固态均匀化退火后，则出现类同纯金属一样的多边形晶粒，如图3-2b所示单相固溶体平衡组织。
2．二元合金中初晶与共晶特征初晶：在凝固过程中，初晶首先从液相中析出，其形态很大程度上由液-固界面性质而定，若初晶是固溶体或纯金属，一般呈树枝状，金相磨面上呈椭圆形或不规则形状。
初晶为亚金属、非金属或中间相，一般具有较规则外形(多边形、三角形、正方形、针状、棱形等)。
共晶：二元共晶内两相组成，由组成相本质凝固时冷却速度，组成相相对量不同，可构造成多种形态，按组织形态分类有层片状、球状、点状、针状、螺旋状、树枝状、花朵状等。
共晶一般是两相共存，比初晶细。
具有典型组织特征的金相图片及相应合金相图如下。
见下图。
隐蔽共晶：初晶析出后，剩余液相量极少，则共晶中一相常附着初生相上，而不显现晶特征，只见一相孤独地分布在另一相上或晶间，称为隐蔽共晶(或离异共晶)。
二元三元合金显微组织观察
白色β枝晶 +（α+β）共晶+ α Ⅱ 500×
5%Pb-66%Bi-29%Sn合金 白色Bi方块+（Bi+Sn)共晶+（Bi+Sn+Pb)共晶 500×
16%Pb-58%Bi-26%Sn合金 较亮的（Bi+Sn)共晶+（Bi+Sn+Pb)共晶 500 ×
25%Pb-60%Bi-15%Sn合金 Bi初晶+（Bi+Sn+Pb)共晶 500 ×
二元三元合金显微组织观察
实验目的
通过铅锡及铅锡铋合金显微 组织观察，熟悉铸态合金组织的 形态特征，巩固合金组织与状态 图的关系。
二元合金
根据二元相图及凝固条件，二元 合金可构成不同组织，其形态因组成 相特性、冷却速度、组成相相对量不 同可有多种特征。
以Pb-Sn系合金相图为例分析其共晶、亚共晶、过 共晶等不同成分合金的结晶过程及结晶后所形成 组织的特征。
三元合金
三元相图是研究三元合金成分、组织 和性能之间关系的理论依据。利用三元相 图的投影图可分析合金的凝固过程，可知 合金应有的显微组织。 以Pb—Sn—Bi三元相图为例，分析不 同成分合金的凝固过程及显微组织特征。
Pb
பைடு நூலகம்
二元共晶线： E1E、E2E、E3E 三元共晶点： E
E2
9 8 6 7
E1
Ⅱ。
(100倍）
过共晶合金
过共晶合金的结晶过程与亚共晶相 似，所不同的是先共晶相不是α，而是β 固溶体。结晶后的组织由初生β相和共 晶(α十β)组成。
70％Sn的Pb—Sn合金Ⅳ的显微组织： 亮白色卵形组织为初生相β，黑白相间 分布的为(α十β)共晶组织。
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铸态Ni-Pt二元合金的显微组织及力学性能谭志龙;张俊敏;闻明;管伟明;沈月;易伟;王传军【摘要】The microstructure and mechanical properties of as-cast Ni-Pt binary alloys were studied by optical microscopy, X-ray diffraction(XRD) quantitative and qualitative analysis, micro-hardness testing. The results showed that Ni -Pt binary alloy is composed of NiPt single phase solid solution, the solid solution is substitutional solutes. Solid solution strengthening effect is caused by lattice distortion which induced by Pt atoms dissolve into Ni lattices. Each of interplanar spacing d is a linear increasing trend with the content of Pt. And also, the micro-hardness ofthe alloy increases when Pt content raises, which meets the following mathematical expressions:Hv=2.10×Pt%+85.04. Columnar crystal of as-cast organization changes into isometric and dendrites with the increase of the content of platinum and the grain size is refined. When the mass fraction of Pt reaches 60%, the as-cast organization is characterized by plentiful dendrites, and there are the casting cracks.%通过光学显微金相分析、XRD分析以及显微硬度测试等实验手段，研究Pt添加量为5%~60%的铸态Ni-Pt二元合金的显微组织与力学性能。
实验结果表明，Pt质量分数在5%~60%的Ni-Pt二元合金铸态组织为NiPt单相固溶体，且Ni-Pt固溶体为置换型固溶体，其固溶强化主要由Pt原子固溶到Ni基体中产生晶格畸变所导致，各晶面间距d随铂质量分数呈线性增大的趋势，显微硬度随Pt质量分数的增加而增大，且满足：Hv=2.10×Pt%+85.04的线性数学表达式；铸态组织的柱状晶区的柱状晶随铂质量分数的增加向等轴晶和树枝晶发展，晶粒尺寸得到细化。
当Pt质量分数达到6%时，铸态组织表现为发达的树枝晶，存在铸造裂纹。
【期刊名称】《贵金属》【年(卷),期】2015(000)0z1【总页数】5页(P45-49)【关键词】Ni-Pt二元合金;铸态显微组织结构;力学性能【作者】谭志龙;张俊敏;闻明;管伟明;沈月;易伟;王传军【作者单位】昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明 650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明650106;昆明贵金属研究所，贵研铂业股份有限公司稀贵金属综合利用新技术国家重点实验室，云南省贵金属材料重点实验室，昆明 650106【正文语种】中文【中图分类】TG146.3+3镍铂硅化物由于具有能承受高温热处理、能选择腐蚀、薄膜电阻率低等特点，在超大规模集成电路(VLSI)、肖特基势垒二极管(SBD)、金属氧化物半导体场效应管(COMS)制造中，作为一种性能优良的接触材料得到广泛的应用[1-2]。
镍铂靶材是制备镍铂硅化物的关键原材料。
镍铂合金靶材一般使用纯镍和纯铂作为原料，通过真空感应熔炼获得铸锭，然后通过冷热轧制与热处理配合获得具有均匀晶粒度及稳定磁透率的溅射靶材。
因此，掌握Ni-Pt二元合金铸态组织结构及力学性能，对于后续工艺的设计具有指导意义。
本文针对半导体及集成电路领域常用的Pt质量分数在5%～60%的Ni-Pt二元合金的铸态组织结构及力学性能进行研究。
镍片和铂片的纯度分别为wNi≥99.95%和wPt≥99.99%，采用真空感应熔炼炉，采用氧化铝氧化物坩埚进行熔炼，浇入石墨模具中，随炉冷却到室温。
配了4种二元合金，其成分如表1所示。
在板状铸件中的相同部位切取金相试样，用OLYMPUS-BH-2数字金相电子显微镜进行显微组织观察。
利用D/Max2rA型X射线衍射仪(XRD)分析合金中的相组成及晶面间距，并采用HD1000TM数字显微硬度计进行显微硬度测试。
2.1 物相结构分析由图1所示Ni-Pt二元合金相图可知，Pt质量分数在0%～60%范围的Ni-Pt二元合金在600℃以上为FCC相结构的完全固溶体，在600℃以下存在Ni3Pt有序相[3-5]。
从图2(a)不同铂质量分数的Ni-Pt二元合金的XRD图谱可知，通过本文所述制备方法获得的不同铂质量分数的Ni-Pt二元合金为单相Ni-Pt固溶体，其各晶面间距d随着Pt质量分数的增加呈线性增加趋势，如图2(b)所示，各晶面间距d满足：d=A×Pt%+B的数学表达式，其A、B值如表2所示。
2.2 显微组织分析由图3光学金相组织照片可以看出，NiPt-1平行于浇注方向的铸态组织由不同大小的等轴晶组成，但总体晶粒尺寸偏大，约为500～1000 µm；垂直于浇注方向显示为细小的柱状晶组织，如图3(a)、 (b)所示。
NiPt-2平行于浇注方向的铸态组织仍显示为大小不同的等轴晶，但与NiPt-1相比晶粒尺寸略有细化，约为300～500 µm，同时，从腐蚀衬度来看，NiPt-2存在晶内成份偏析；垂直于浇注方向显示为等轴晶与树枝晶交叉排列，晶粒尺寸约为70～150 µm，如图3(c)、(d)所示。
NiPt-3的铸态组织与NiPt-2类似，晶粒尺寸约为100 µm左右，同时平行于浇注方向的铸态组织中树枝晶组织较NiPt-2有明显增加，如图(e)、(f)所示。
NiPt-4平行于浇注方向的铸态组织为等轴晶，晶粒尺寸约为500～700 µm，等轴晶中生长了发达的树枝晶，树枝晶明显由黑白两种组份构成；垂直于浇注方向的铸态组织为粗大的树枝晶组织，且该树枝晶也由明显的黑白两种组份构成，特别需要说明的是在NiPt-4的铸态组织中发现了明显的裂纹，如图(g)、(h)所示。
2.3 力学性能分析不同Pt质量分数二元合金的显微硬度测试结果如图4所示。
结果表明，合金的显微硬度随着Pt质量分数的增加仍然呈线性增大趋势，与前述晶面间距随Pt质量分数的增大趋势一致。
众所周知，显微硬度是反映材料弹性、塑性、形变强化和韧性等一系列不同物理量组合的综合性能指标，它随着材料的物相组成及加工状态的不同而不同。
Pt质量分数为0%～60%的Ni-Pt二元合金，随着Pt质量分数的增加产生了明显的固溶强化作用。
且其显微硬度随铂质量分数呈线性增加规律，符合Hv=2.10×Pt% +85.04数学表达式。
2.4 讨论2.4.1 Pt的固溶强化作用当溶剂和溶质原子直径相差不大，一般在15%以内时，易于形成置换固溶体[6]。
Ni的原子半径为1.24 Å，Pt的原子半径为1.39 Å，原子直径相差为12.1%，因此Ni-Pt二元合金易于形成置换型固溶体。
而且，由图2(a)可知，Pt质量分数在0%～60%的范围内，采用真空感应熔炼随炉冷却所制备的Ni-Pt合金为单相NiPt 固溶体体。
同时，由于Pt质量分数越多，Ni的晶格中Ni原子被Pt原子取代的越多，产生的晶格畸变越明显，晶面间距也随之变大。
图2(b)显示，晶面间距随铂质量分数的增大呈线性增大趋势。
除此之外，铂原子的增加，增大了晶格畸变的程度，从而固溶强化的作用更加明显。
图4显示Ni-Pt合金铸态显微硬度也随Pt质量分数的增加呈线性变化，其显微硬度的变化符合数学表达式：Hv=2.10×Pt%+85.04。
由此可以推断：Pt质量分数在0%～60%的范围内，Ni-Pt固溶体的为置换型固溶体，其固溶强化主要由Pt原子固溶到Ni基体中产生晶格畸变所导致。
2.4.2 Pt对Ni-Pt合金的铸态组织的影响图3中Ni-Pt二元合金的光学金相组织表明，随着Pt质量分数的增加，平行于浇注方向的铸态组织的等轴晶晶粒尺寸得到细化并趋于均匀，同时，一次树枝晶、二次枝晶随之增多，当Pt质量分数达到60%时，等轴晶内布满了发达的树枝晶；随着Pt质量分数的增加，垂直于浇注方向的铸态组织由柱状晶向等轴晶及树枝晶发展。
由材料基础理论知识可知，纯金属的凝固主要依赖液固界面前沿的温度梯度，因此当溶液接触模壁由于激冷形成表层细晶区后，随着结晶潜热的释放使得液固界面前沿热梯度变大，促使了晶粒向溶液内部生长，形成了发达柱状晶区，由于纯金属不受成份扰动的影响，因此柱状晶较发达，NiPt-1由于Pt质量分数仅有5%，因此其凝固组织接近纯Ni的凝固组织，柱状晶区较发达；随着Pt质量分数的增加，溶质浓度增加，成份扰动即成份过冷导致溶液中某些区域开始形核、长大，从而导致了等轴晶和树枝晶的增多。
由此可见，在相同浇注条件下，Pt质量分数的增加，促进了过冷熔体独立生核的能力，从而导致了等轴晶和树枝晶的形成与长大，当Pt质量分数达到60%时，铸态组织由发达的树枝晶主成，同时，由于树枝晶凝固的先后顺序不同，以及受后续冷却作用的影响，导致在晶界处积累了内应力，产生裂纹。