结晶过程观察与纯金属铸锭组织分析

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金属的结晶过程及纯铝铸锭组织观察

金属的结晶过程及纯铝铸锭组织观察

金属的结晶过程及纯铝铸锭组织观察金属的结晶过程是指在高温下,金属原子受到热运动的影响,不断地重新组合,形成晶体的过程。

在这个过程中,金属原子不断地进行扩散、聚集,形成各种大小不同、形状不同的晶粒。

晶粒的大小和形状与金属的温度、冷却速度、成分、合金化元素等因素有关,不同的因素对晶粒的影响程度也不同。

纯铝铸锭组织观察是通过光学显微镜或电子显微镜对纯铝铸锭进行研究和观察,以了解其晶粒大小、形状、分布和组织特征等,并结合铸造工艺参数控制等措施,优化铸造过程,改善铸造品质。

纯铝铸锭是指铝含量高于99.5%的铝合金,常用于电子、航空、汽车、建筑等领域的制造。

在铸造过程中,纯铝铸锭的组织特征对其性能具有重要影响,因此需要对其进行结晶过程和组织特征的研究和观察。

在铸造纯铝铸锭的过程中,一般采用直接液态铸造或半连续铸造的方式,即将铝液直接浇注入铸模中,经过一定的冷却后形成固态铝铸锭。

在冷却过程中,铝液逐渐冷却凝固,金属原子开始重新组合形成晶体。

其结晶过程可分为三个阶段。

第一阶段:铝液开始凝固,开始形成晶核。

晶核的形成是依靠同种金属原子的凝聚,在液相中出现降低的过饱和度,使得最先凝结的一些原子能够将周围的金属原子聚集到一起,形成一个微小的晶体。

这个阶段的晶体是以一定的方向生长的。

第二阶段:晶核的数目急剧增加,晶粒逐渐生长到一定大小,但是晶界还存在一些小角度的错配。

这些小角度错配是随着晶粒的生长正常发生的,直到晶粒长大到一定程度,晶界产生完全的二次错配,才会停止晶粒的生长,形成完整的晶体。

第三阶段:晶界转动,系统达到最低能量状态,晶粒尺寸相对比较均匀。

在铸造中,晶粒尺寸的均匀性对铸造质量的影响很大,一般采用铸造工艺中的一些控制措施来影响晶粒尺寸的均匀程度。

通过光学显微镜或电子显微镜对纯铝铸锭进行观察,可以看到其组织结构呈现出多边形晶粒形态,晶粒大小大致相同。

这是因为纯铝铸锭的晶粒生长受到一定程度的限制,即较小的晶核可以生长到较大的尺寸,但生长的速度较慢。

实验九金属及合金凝固组织的观察和分析上传

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实验九金属及合金凝固组织的观察和分析上传实验九金属及合金凝固组织的观察和分析班级_____________ 姓名__ 学号_____________ 指导教师_____ _____________ 时间___________2010-11-24_______________ 一、实验目的1.了解纯金属铸锭粗型组织的一般特点。

2.结合相图了解几种类型二元合金,三元合金的结晶过程及结晶后的组织。

3.通过实验加深对课程中"凝固""相图"两章的认识,了解实际组织与组织示意图的关系;达到对本章一个总结的目的;掌握金相组织分析方法。

二、实验原理 1.金属结晶的一般规律。

2.铸锭三晶区的形貌特征及形成条件。

三、实验设备及样品1.光学显微镜; 2.标准样品:铝锭;显微组织分析样品; (1) 铝锭铝锭浇铸条件样品号模壁材料模壁厚度/mm 模子温度/浇铸温度/砂10 室温680 2钢10 500 680 3钢10 室温780 4钢10 室温680 5钢3 室温680 (2) 显微组织分析样品1) 二元合金匀晶类型样品:a)25%Ni+75%Cu,铸造/退火。

共晶类型样品:a) 70%Pb + 30%Sn;b) 38.1%Pb + 61.9%Sn; c) 20%Pb + 80%Sn;铸造。

包晶类型样品:a) 80%Sn + 20%Sb;b) 35%Sn +65%Sb。

2) 三元合金样品:a) 51%Bi + 32%Pb + 17%Sn; b) 58%Bi + 16%Pb + 26%Sn; c) 65%Bi + 10%Pb +25%Sn。

四、实验内容 1.纯铝铸锭粗型组织观察外界条件的影响----铸模材料(金属模/砂模)、模壁厚度、模子温度、。

纯金属的结晶

纯金属的结晶
第二节

纯金属的结晶
凝固与结晶 一、纯金属的结晶条件与结晶过程 二、形核规律:均质形核和非均质形核 三、长大规律 四、晶粒大小及控制 五、铸件组织 小结
结晶: 液体 --> 晶体
凝固: 液体 --> 固体(晶体 或 非晶体)
液体 晶体
1. 纯 金 属 的 结 晶 条 件
纯金属结晶的条 件就是应当有一 定的过冷度
小结
重点要求 1. 过冷度的概念,晶粒度的影响因素。 2. 铸锭组织。
1. 1) 结晶过程是依靠两个密切联系的基本过程来实现的, 它们是: 形核和晶核长大 2) 当对金属液体进行变质处理时,变质剂的作 用是 增加晶核数量,或阻碍晶粒长大。 3) 过冷度是指为:理论结晶温度 - 开始结晶温度 其表示符号为: T 4) 固溶体的强度和硬度比溶剂:高 2. 1) 凡是由液体凝固成固体的过程都是结晶过程。( No ) 2) 室温下,金属晶粒越细,则强度越高、塑性越低。( No )
4) 如果其他条件相同,试比较下列铸造条件下铸件晶粒的大小: (1) 金属型与砂型浇注 < (2) 变质处理与不变质处理 < (3) 铸成薄件与厚件 (4) 浇注时振动与不振动 < <
(2)变质处理
在液体金属中加入变质剂(孕育剂),以细化 晶粒和改善组织的工艺措施。
变质剂的作用:作为非均质形 核的核心,或阻碍晶粒长大。
(3)振动结晶
——机械振动、超声振动,或电 磁搅拌等。 振动的作用:使树枝晶破碎,晶核数 增加,晶粒细化。
五、铸锭组织
表面细晶粒层 中间柱状晶粒层
中心等轴晶粒层
3. 1) 金属结晶时,冷却速度越快,其实际结晶温度将: a. 越高 b. 越低 c. 越接近理论结晶温度

实验五- 结晶过程的观察84

实验五- 结晶过程的观察84

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:晶体位错观察学院: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:2018.12.05实验报告提交时间:教务部制实验目的1.观察透明盐类的结晶过程及其晶体组织特征。

为理解、掌握金属的结晶理论建立感性认识。

2.观察具有枝晶组织的金相照片及其有枝晶特征的铸件或铸锭表面,建立金属晶体以树枝状形态成长的直观概念。

实验原理晶体物质由液态凝固为固态的过程称结晶。

结晶过程亦为原子呈规则排列的过程,包括形核和核长大两个基本过程。

由于液态金属的结晶过程难以直接观察,而盐类亦是晶体物质,其溶液的结晶过程和金属很相似,区别仅在于盐类是在室温下依靠溶剂蒸发使溶液过饱和而结晶,金属则主要依靠过冷,故完全可通过观察透明盐类溶液的结晶过程来了解金属的结晶过程。

图5-1 结晶过程三个阶段形成的三个区域a) 最外层的等轴细晶粒区(100×) b)次层粗大柱状晶区(100×) c)中心杂乱的树枝状晶区(100×)在玻璃片上滴一滴接近饱和的氯化铵(NH4Cl)或硝酸铅[Pb(NO3)2]水溶液,随着水分蒸发,溶液逐渐变浓而达到饱和,继而开始结晶。

我们可观察到其结晶大致可分为三个阶段:第一阶段开始于液滴边缘,因该处最薄,蒸发最快,易于形核,故产生大量晶核而先形成一圈细小的等轴晶(如图5-la 所示),接着形成较粗大的柱状晶(如图5-1b所示)。

因液滴的饱和程序是由外向里,故位向利于生长的等轴晶得以继续长大,形成伸向中心的柱状晶。

第三阶段是在液滴中心形成杂乱的树枝状晶,且枝晶间有许多空隙(如图5-1c 所示)。

这是因液滴已越来越薄,蒸发较快,晶核亦易形成,然而由于已无充足的溶液补充,结晶出的晶体填不满枝晶间的空隙,从而能观察到明显的枝晶。

实际金属结晶时,一般均按树枝状方式长大(如图5-2 所示)。

(仅供参考)北科大材科基实验金属及合金凝固组织的观察和分析

(仅供参考)北科大材科基实验金属及合金凝固组织的观察和分析

金属及合金凝固组织的观察和分析张文北京科技大学材料学院铸锭组织分为三个区,最外层是细晶区,金属液体浇入铸模后,与温度较低模壁接触的液体会产生强烈的过冷,产生大量的晶核,并向液相内生长。

如果浇铸温度较低,铸锭尺寸不很大,整个液体会很快全部冷却到熔点一下,因此各处都能形核,造成全部等轴细晶粒的组织。

但在一般情况下,只有那些仍然靠近模壁的晶粒长成而形成细晶区。

柱状晶区,金属浇铸后,模壁被金属加热温度不断升高,由于结晶时潜热的释放吗,使模壁处的温度梯度降低。

细晶区前沿不易形核,随着液相温度逐渐降低,已生成的晶体向液体内生长。

等轴晶区,在凝固过程中,开始凝固的等轴激冷晶游离以及枝晶熔断而产生大量游离自由细晶体,它们随溶液对流漂移移到铸锭中心部分。

如果中心部分溶液有过冷,则这些游离细晶体作为籽晶最终长成中心的等轴晶区。

匀晶凝固过程是晶体材料从高温液相冷却下来的凝固转变产物包括多相混合物晶体和单相固溶体两种,其中由液相结晶出单相固溶体的过程称为匀晶转变。

共晶凝固过程是从液相同时结晶处两个固相。

一般把成分在共晶成分左边并有共晶反应的合金称亚共晶合金,而在右边的称过共晶合金,合金成分偏离共晶成分但冷却时仍发生共晶反应的合金,在冷却过程中先结晶出固溶体晶体,然后在生成共晶。

包晶凝固过程是有些合金当凝固到一定温度时,已结晶出来的一定成分的固相与剩余液相发生反应生成另一种固相的恒温转变过程。

1 实验材料及方法1.1实验材料光学显微镜表格 1 铝锭成分表Table 1 Aluminum composition铝锭浇铸条件样品号模壁材料模壁厚度/mm模子温度/℃浇铸温度/℃1砂10室温6802钢105006803钢10室温7804钢10室温680Table 2 Alloy composition样品成分样品成分1-a25%Ni+75%Cu铸造3-a80%Sn + 20%Sb1-b25%Ni+75%Cu 退火3-b35%Sn + 65%Sb2-a70%Pb + 30%Sn4-a51%Bi + 32%Pb +17%Sn 2-b38.1%Pb + 61.9%Sn4-b58%Bi + 16%Pb +26%Sn 2-c20%Pb + 80%Sn4-c65%Bi + 10%Pb +25%Sn1.2实验方法1.用肉眼观察5种浇铸方法所获得的铝锭的横截面和纵截面;2.调节金相显微镜的放大倍数为100倍;3.在显微镜下分别观察1-a至4-c样品,并用手机拍照记录。

铸锭组织观察

铸锭组织观察

铸锭组织观察实验目的1、掌握铸锭组织的结晶形态2、了解不同冷却速度下结晶形态或不同温度下的结晶形态的变化规律实验材料和实验设备1、纯铝2、中温加热电炉3、坩埚、切锯和钢钳等。

实验原理金属结晶时的过冷现象结晶,一般是指金属(或其他晶体物质)自液态向固态过渡时晶体结构的形成过程。

金属的结晶是在其液体的温度降低到熔点以下时进行的。

在“平衡结晶温度“处液体与晶体处于平衡状态。

此时液态的结晶速度与晶体的溶解速度相等,即原子自液体转向晶体的数目等于原子在晶体熔于液体的数目。

由此可见在平衡结晶温度,晶体不能进行有效的结晶。

实践证明,如欲金属结晶以显著的速度进行,则必须将液体金属冷至低于T0 的某一温度,这个现象就是金属结晶时的过冷现象。

各种金属的结晶过冷(最小过冷度)都不大,通常只有几度(个别数十度)视金属种类不同。

同一金属从液态冷却时,冷却速度越大,结晶时的过冷度也越大。

实际上金属总是在过冷的情况下结晶的,过冷是金属结晶的必要条件。

金属的结晶过程——晶体的形核及长大结晶是需要一定时间的,当液态金属冷却到平衡结晶温度以下时,不论其结晶速度多么快,也不可能使整个液体同时转变成固态。

结晶过程首先是在液体中产生一批晶核(或称结晶中心),并继之以长大,在它们的长大过程中,同时还有新的晶核不断从液体中产生和长大,直至全部液体都转变为固体为止。

由此可知,结晶的过程仍是由晶核的产生和长大两个基本过程所组成,而且每个过程是同时并进的。

实验证明,这乃是一切结晶过程(包括金属和非金属结晶在内)所遵循的基本规律。

上述结晶过程完成后,金属的组织便由形状不规则的小晶体所组成,这些小晶体成为晶粒,晶粒与晶粒之间的边界称为晶界。

金属组织中的晶粒大小取决于晶体结晶过程中的长大方式。

在冷却速率极小的或过冷度极小的情况下,晶粒可能保持规则的几何外形而逐渐长大,不过在结晶后期,当晶粒彼此接触时,其规则外形则被破坏,以致最后的金属结晶是由外形不同的晶粒所组成。

金属及合金凝固组织的观察和分析

金属及合金凝固组织的观察和分析

《材料科学基础实验》报告实验名称金属及合金凝固组织的观察和分析学院材料学院专业班级姓名学号2012年11月一、实验目的1、了解纯金属铸锭粗型组织的一般特点。

2、结合相图了解几种类型二元合金,三元合金的结晶过程及结晶后的组织。

3、通过实验加深对课程中“凝固”、“相图”两章的认识,了解实际组织与组织示意图的关系;达到对本章一个总结的目的;掌握金相组织的分析方法。

二、实验原理1、金属及其合金结晶的一般规律及应用杠杆原理计算各相的百分含量。

2、金属成分一定时,铸模材料、模壁厚度、浇铸温度、浇注速度、冷却方式等条件会影响组织的形成。

三、实验设备及材料1、光学显微镜2、标准样品A、显微组织分析样品:1)匀晶类型:a)25%Ni+75%Cu(铸态组织)b)25%Ni+75%Cu(退火组织)2)共晶类型:a)70%Pb + 30%Sn;b)38.1%Pb + 61.9%Sn;c) 20%Pb + 80%Sn;3)包晶类型: 80%Sn+20%SbB、铝锭(用于低倍组织观察)四、实验内容及分析A、二元合金的显微组织观察1、匀晶类型a)样品一(25%Ni+75%Cu)(铸态组织)图1如图1中Cu-Ni系合金的相图可以分析出,当温度降低时,具有一定成分的液相合金中逐渐析出固溶体,但随着温度的降低,析出的固溶体成分不同,剩余液相中成分也在变化:液相随液相线变化,即液相中Ni的比重逐渐降低;固体随固相线变化,即先后析出的固体中Ni的比重逐渐降低。

图2为Cu-Ni合金的铸态显微组织图,Cu-Ni合金属于固溶体合金,固溶体铸态组织具有树枝状的特性,正如图2显示的一样。

固溶体合金的凝固按树枝方式进行,主要由于凝固时的选择结晶,晶体前沿液体中出现了成分过冷,形成负的温度梯度,再加上冷却速度比较快,溶质分子来不及扩散,因而得到枝晶组织。

组织中亮白部分含高熔点组元Ni较多,而黑暗的部分含低熔点组元Cu较多,枝干与之间化学成分不均匀。

材料加工原理实验

材料加工原理实验

实验一金属结晶过程及铸锭组织观察实验项目性质:普通实验实验计划学时:2学时一、实验目的1.观察盐类及金属的结晶过程2.了解并掌握金属及合金铸锭组织的形成,明确金属及合金铸锭组织的控制方法3.观察并描绘不同条件下纯铝的铸锭组织二、实验概述结晶过程包括晶核的形成和长大两个过程。

晶粒的形状及大小,根据冷却条件及其他因素不同而不同。

金属及盐类最常见到的晶体形状是树枝状晶体,又称枝晶。

用生物显微可以直接观察透明盐类(如氯化铵、硝酸银等)的结晶过程。

在玻璃片上滴一滴接近饱和的氯化铵溶液,放在生物显微镜下观察它的结晶过程。

随着溶液的蒸发,溶液逐渐变浓而达到饱和,由于液滴边缘处最薄,因此蒸发得最快,结晶过程将从边缘开始向内扩展。

结晶的第一阶段是在液滴的最外层形成一圈细小的等轴晶粒,这是由于此时液滴外层较薄,蒸了很快,在短时期内产生大量的晶核之故。

结晶的第二阶段是较为粗大的柱状晶,其成长的方向是伸向液滴中心,这是由于此时液滴的蒸发已比较慢,而且液滴的饱和顺序也是由外向里的,最外层的细小等轴晶只有少数的位向有利于向中心生长,因此形成了比较粗大的,带有方向性的柱状晶。

结晶的第三阶段是在液滴的中心部分形成不同位向的等轴晶。

这是由于液滴中心此时也变得较薄,蒸发也较快,同时溶液的补给也不足,在此可以看到明显的树枝晶组织。

从而可以看出,盐液滴由于蒸发而进行的结晶过程及所得的结晶组织与铸锭的结晶过程与组织是很相似的。

金属不透明,因此一般不能用显微镜直接观察液态金属的结晶过程。

但是金属凝固后可以将铸锭沿纵剖面或横剖面切开,经过磨制和浸蚀后就可以分析它的组织和形成过程。

另外,也可以利用化学中的取代(置换)现象来观察金属晶体的生长过程。

例如:硝酸银的水溶液中放入一段细铜丝。

铜将开始溶解,而银则沉淀出来,其反应如下:Cu + 2AgNO3 2Ag↓+Cu(NO3)2如果在生物显微镜下观察,则可以看到银的枝晶生长过程。

需要说明,金属的结晶是在液态金属冷却的过程中进行的,当具有一定的过冷度时,金属就开始结晶。

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结晶过程观察与纯金属铸锭组织分析
一、实验目的
1.熟悉盐类和金属的结晶过程。

2.了解铸造条件对纯金属铸锭组织的影响。

二、实验原理
熔化状态的金属进行冷却时,当温度降到T m (熔点)时并不立即开始结晶,而是当降到T m以下的某一温度后结晶才开始,这一现象称为过冷。

熔点T m与开始结晶的温度T m之差Δ T 称为过冷度。

过冷现象表明,金属结晶必须有一定的过冷度,只有具有一定的过冷度下才能为结晶提供相变驱动力。

结晶由两个基本过程所组成,即过冷液体产生细小的结晶核心(形核)以及这些核心的成长(长大)。

其中,形核又分为均匀形核和非均匀形核。

通常情况下,由于外来杂质、容器或模壁等的影响,一般都是非均匀形核。

由于金属不透明,通常不能用显微镜直接观察液态金属的结晶过程。

然而通过采用生物显微镜可以直接观察盐溶液的结晶过程。

实践证明,对透明盐类结晶过程的研究所得出的许多结论,对于金属的结晶都是适用的。

在玻璃片上摘上一滴接近饱和的氯化铵水溶液,放在生物显微镜下观察其结晶过程。

随着液体的蒸发,液体逐渐达到饱和。

由于液滴边缘处最薄,将首先达到饱和,放结晶过程首先从边线开始,然后逐渐向里扩展。

结晶的第一阶段是在液滴的最外层形成一圈细小的等轴晶体。

这是由于液滴外层蒸发最快,在短时间内形成了大量晶核之故。

结晶的第二阶段是形成较为粗大的柱状晶体,其成长的方向是伸向液滴的中心。

这是由于此时液滴的蒸发已比较慢,而且液滴的饱和顺序是由外向里的,最外层的细小等轴晶中只有少数位向有利的才能向中心生长,而其横向生长则受到了彼此间的限制,因而形成了比较粗大、带有方向性的柱状晶体。

结晶的第三阶段是在液滴中心部分形成不同位向的等轴晶体。

这是由于液滴的中心此时也变得较薄,蒸发也较快,同时液体的补充也不足的缘故。

这时可以看到明显的等轴晶体。

图4-1示出了氯化铵水溶液结晶过程的一组照片,其中( a )、( b )为在液滴边缘形成的细小等轴晶体和正在生长的柱状晶体,( c )为在液滴中心部分形成的位向不同的等轴枝晶。

利用化学中的取代反应,可以看到置换出来的金属以枝晶形式进行生长的过程。

例如,在硝酸银水溶液中放入一小段细铜丝,铜将发生溶解,而银则以枝晶形态沉积出来,其反应式为:
Cu+2AgNO3 =2Ag+Cu(NO3 ) 2
又如,在硝酸铅水溶液中放入一小块锌。

铅会以枝晶形态沉积出来,其反应式为:
Zn+Pb(NO3)2 =Pb+Zn(NO3)2
图4-1 氯化铵溶液的结晶过程60 ×
如果用生物显微镜进行观察,就可看到银(或铅)枝晶的生长过程。

图2-2 为银晶体生长过程的一组照片,其中( a )、( b )为明场照明,( c )为暗场照明。

需要说明的是,氯化铵水溶液的结晶是依靠水分的蒸发使溶液过饱和而结晶,银晶体是化学反应中被取代出来的金属进行沉积而得到的,而金属的结晶则是液态金属在冷却过程中在一定过冷度下发生的。

虽然它们存在上述差别,但我们可以从实验中看到晶体生长的共同特点,即晶体通常是以枝晶形式生长的。

典型金属在结晶过程中具有粗糙的微观固-液界面,当界面前沿的液体具有负温度梯度时,由于界面变得不稳定,晶体将以枝晶形态生长。

若金属纯度不高,即使在正温度梯度下也可以枝晶形态进行生长,因为这时的“纯”金属实质上是溶质原子溶于其中的合金了,它将服从固溶体的结晶规律。

固溶体的结晶,即使在正温度梯度下也可以枝晶形态生长。

因此纯金属的结晶通常都是以枝晶形态生长。

图4-2 由取代反应沉淀积出来的银晶体的生长过程60 ×
图4-3 工业纯铝表面的枝晶组织 3 ×
虽然金属通常以枝晶形态生长,但只要液态金属始终能充满枝晶间的空隙,那么在金属铸锭内部只能看到外形不规则的晶粒,而看不到枝晶。

然而铸锭表面,特别是缩孔处,由于缺少液态金属的补充往往可以看到枝晶组织。

图4-3为在工业纯铝铸锭表面缩孔处看到的枝晶组织。

由于金属不透明,故不能从外部直接观察铸锭内部的组织。

但可将铸锭沿纵向或横向剖开,经过磨制和腐蚀,把内部组织显示出来,从而可用肉眼或低倍放大镜观察其内部组织,如晶粒大小、形状及分布等。

这种组织称为铸锭的粗视组织。

典型的铸锭组织可分为三个区域:靠近模壁的细晶区(激冷等轴晶区)、由细晶区向铸锭中心生长的柱晶区以及铸锭中心的等轴晶区。

在实际情况下,由于铸造条件不同,三个晶区发展的程度也往往不同,在某些情况下,可能只有两个晶区,有时甚至只有一个晶区。

影响铸锭组织的因素很多,如浇铸温度、铸模材料、铸模壁厚、铸模温度、铸锭大小以及是否加晶粒细化剂等。

采用金属模及增加其模壁厚度,可使液态金属获得较大的冷却速率,造成较大的内外温差,将有利于柱状晶区的发展。

有些情况下,在中心区域尚未形核时柱状晶就发展到铸锭中心,从而就没有中心等轴晶形成。

浇铸温度越高,内外温差就越大,冷凝所需时间就越长,从而使柱状晶有充分的时间和机会得到发展。

加入一定的晶粒细化剂,可促进非均匀形核,提高形核率,在其它条件相同的情况下有利于得到细小的等轴晶粒。

但如果液态金属过热程度太大,将使非自发核心数目减少,易得到较粗大的柱状晶。

机械震动、磁场搅拌、超声波处理等,可促进形核,减弱柱状晶的发展。

图4-4 为不同铸造条件下工业纯铝的铸锭组织。

由图4-4 可以清楚地看出铸模材料和加入晶粒细化剂对金属铸锭组织的影响。

图4-4 工业纯铝的铸锭组织
(浇注温高750 ℃铸模壁原25mm ,铸锭尺寸直径50mm ,长100mm )
三、实验用设备和材料
1 .生物显微镜,氯化铵,硝酸银,硝酸铅,蒸馏水,细铜丝,小锌块,小烧杯,玻璃片,玻璃棒及摄子等。

2 .实体显微镜(或放大镜),表面或缩孔处有枝晶组织的金属铸锭。

3 .不同铸造条件下工业纯铝铸锭的粗视组织样品一套。

四、实验内容与步骤
1 .用生物显微镜观察氯化铵饱和溶液的结晶过程。

用玻璃棒引一小滴已配好的氯化铵水溶液到玻璃片上,再将玻璃片放在生物显微镜的试样台上进行观察。

要注意所引液滴不可太大,否则蒸发太慢不易结晶。

另外还要注意清洁,不要让外来物质落入液滴而影响结晶过程。

在使用显微镜时,应注意防止液滴流到试样台或显微镜的其它部位,尤其不能让液滴碰到物镜。

2 .用玻璃棒引一滴硝酸银水溶液(稀溶液)到玻璃片上,然后将玻璃片放到生物显微镜的试样台上。

对清物象后,用摄于将一小段洁净的细铜丝放在液滴中,随即观察银晶体的生长过程。

根据同一原理,也可用一小块锌放在硝酸铅的稀溶液中,通过生物显微镜观察铅晶体的生长过程。

3 .用实体显微镜(或放大镜)观察金属铸锭表面收缩处的枝晶组织。

4 .观察纯铝铸锭的粗视组织,分析铸造条件对铸锭组织的影响。

表4-1 绘出了工业纯铝铸锭的铸造条件。

根据具体情况,也可采用其它铸造条件。

例如,除了铸模材料和晶粒细化剂的影响外,还可改变浇铸温度、铸模温度及模壁厚度等。

表4-1 工业纯铝铸锭的铸造条件
编号 1 2 3 4 5 6
材料工业纯铝工业纯铝+0.05%Ti
模壁材料耐火砖黄铜耐火砖黄铜黄铜耐火砖
模底材料黄铜黄铜耐火砖耐火砖黄铜耐火砖
五、实验报告要求
1 .画出实验中观察到的氯化铵的结晶组织和银晶体的沉积组织,并作简要分析。

2 .画出不同铸造条件下工业纯铝铸锭的粗视组织,注明铸造条件,并进行分析与对比。

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