热处理工艺实验指导书.docx
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热处理工艺实验指导书
材料成型与控制工程专业
材料科学基础实验指导书
安徽工程科技学院
材料教研室
二00四年十二月
实验一金相试样的制备
一、实验目的
1、学习金相试样的制备过程；
2、掌握金相试样制备的方法。
二、实验方法
金相试样是用来在显微镜下进行分析、研究的样品，所以对样品的观观察面光洁度要求较高，要求达到镜面一样光亮，无一点划痕。
金相显微试样的制备过程包括取样、镶嵌、磨制、抛光、浸蚀等工艺。
下面分别加以简要说明。
1、取样
显微试样的选择应根据研究的目的，取其具有代表性的部位。
例如在检验和分析失效
零件的损坏原因时，除了在损坏部位取样外，还需要在距破坏处较远的部位截取试样以便比较；在研究金属铸件组织时，由于存在偏析现象，必须从表面层到中心同时取样进行观察；对于轧制
和锻造材料则应同时截取横向（垂直轧制方向）及纵向（平行轧制方向）的金相试样，以便于分析比较表层缺陷及非金属夹杂物的分布情况；对
于一般热处理后的零件，由于金相组织比较均匀，试样的截取可在任一截面进行。
确定好部位后就可截下试样，试样的尺寸通常采用直径$12~15mm,高12~15mm的圆柱体或边长12~15mm的方形试样，如图1—1所示。
图1-2金相试祥的攘嵌方法
W（b）机械篠嵌；（小低熔点合金镶嵌；
M料篠嵌
试样的截取方法视材料的性质不同而异，
响分析结果。
2、镶嵌
若试样的尺寸太小（如金属丝、薄片等）时，直接用手来磨制很困难，需要使用试样夹或利用样品镶嵌机，把试样镶嵌在低熔点合金或塑料（如胶木粉、聚乙烯及聚合树脂、牙托粉与牙托水的混合物）中，如图1—2所示。
3、磨制
试样的磨制一般分粗磨和细磨两道工序。
（1）粗磨：
粗磨的目的是为了获得一个平整的表面。
钢铁材料试样的粗磨通常在砂轮机上进行，但在磨制时应注意：
试样对砂轮的压力不宜过大，否则会在试样表面形成很深的磨痕，增加精磨和抛光的困难；要随时用水冷却试样，以免受热引起组织变化；试样边缘的棱角若无的困难；要随时用水冷却试样，以免受热引起组织变化；试样边缘的棱角若无保留必要，可进行倒角，以免在细磨及抛光时撕破砂纸或抛光布，甚至造成试样从抛光机上飞出伤人。
（2）细磨：
经粗磨后试样表面虽较平整，但还存在有较深的磨痕，如图1—3所示。
细磨的目的就是为了消除这些磨痕，以得到平整而光滑的磨面，为下一步的抛光作好准备。
将粗磨好的试样用水冲洗干净后就开始进行细磨，细磨是在一套粗细趁程度不同的金
相砂纸上，由粗到细依次顺序进行。
细磨时将砂纸平放在玻璃板上，手指紧握试样，并使磨面朝下，均匀用力向推行。
在回程时，应提起试样不与砂纸接触，以保证磨面平整而不产生弧度。
每更换一号砂纸时，
须将试样的研磨方向调转90，即与上一道磨痕方向垂直，直到将上一号砂纸所产生的磨痕全部消除为止。
为了加快磨制速度，除手工磨制外，还可以将不同型号的砂纸贴在带有旋转圆盘的预磨机上，实现机械磨制。
4、抛光
细磨后的试样还需进一步抛光。
抛光的目的是去除细磨时留下来的细微磨痕而获得光亮的镜面。
金相试样的抛光方法一般可分为机械抛光、电解抛光和化学抛光三种
（1）机械抛光：
在专用的抛光机上进行。
抛光机主要由电动机和抛光圆盘组成，抛光盘转速为300〜500rad/min。
抛光盘上铺以细帆布、呢绒、丝绸等。
抛光时在抛光盘上不断滴入抛光液。
抛光液通常采用AL2Q、MgO或62O等细粉末在水中的悬浮液。
机械抛光
就是靠极细的抛光粉与磨面间产生相对磨削和滚压作用来消除磨痕的。
操作时将试样磨面均匀地压在旋转的抛光盘上，并沿盘的边缘到中心不断作径向往复
运动。
抛光时间一般为2〜6min。
抛光结束后，试样表面应看不出任何磨痕而呈光亮的镜面。
（2）电解抛光：
是利用阳极腐蚀使试样表面变得平滑光亮的一种方法。
将试样浸入电解液中作为阳极，用铝片或不锈钢片作阳极，使试样与阴极之间保持一定距离（20〜30mr）
接通直流电源。
当电流密度足够时，试样磨面即由于电化学作用而发生选择性溶解，从而获得光滑平整的表面。
这种方法的优点是速度快，只产生纯化学的溶解作用而无机械力的影响，因此可避免在机械抛光时可能引起的表层金属的塑性变形，从而能更确切地显示真实的金相组织。
但电解抛光操作时工艺规程不易控制，如电解液选择不当会达到不到理想的效果。
（3）化学抛光：
其实质与电解抛光相类似，也是一个表层溶解的过程。
它是将化学试剂涂在试样表面上约几秒至几分钟，依靠化学腐蚀作用使表面发生选择性溶解，从而得到光滑平整的表面。
5．浸蚀经抛光后的试样若直接放在显微镜下观察，只能看到一片亮光，除某些非金属夹杂物（如MnS及石墨等）外，无法辨别出各种组成物及其形态特征。
必须使用浸蚀剂对试样表面进行“浸蚀”，才能清楚地显示出显微组织的真实情况。
钢铁材料最常用的浸蚀剂为3％〜5％硝酸酒精溶液或4％苦味酸酒精溶液。
最常用的金相组织显示方法是化学浸蚀法。
其主要原理是利用浸蚀剂对试样表面的化学溶解作用或电化学作用（即微电池原理）来显示组织。
对于纯金属或单相合金来说，浸蚀是一个纯化学溶解过程。
由于金属及合金的晶界上原子排列混乱，并有较高能量，故晶界处容易被浸蚀而呈现凹沟，如图1－4所示，同
时由于每个晶粒原子排列的位向不同，表面溶解速度也不一样，因此试样被浸蚀后会呈现轻微的凹凸不平，在垂直光线的照射下将显示出明暗不同的晶粒。
对于两相以上的合金而言，浸蚀主要是一个电化学腐蚀的过程。
由于各组成相具有不同的电极电位，试样浸入浸蚀剂中就在两相之间形成无数对“微电池”。
具有负电位的
一相成为阳极，被迅速溶入浸蚀剂中形成凹洼，具有正电位的另一相则为阴极，在正常电化学作用下不受浸蚀而保持原有平面。
当光线照射到凹凸不平的试样表面时，由于各处对光线的反射程度不同，在显微镜下就能看到各种不同的组织和组成相，如图1－4所
示。
图1-4组织浸蚀情况
浸蚀方法是将试样磨面浸入浸蚀剂中，或用棉花沾上浸蚀剂擦拭表面。
浸蚀时间要适中，一般试样磨面发暗时可停止浸蚀，如果浸蚀不足可重复浸蚀。
浸蚀完毕后立即用水冲洗，接着用酒精冲洗，最后用吹风机吹干。
这样制得得金相试样即可在显微镜下进行观察和分析研究。
三、实验报告要求
1•每人制备一块金相试样，要电解抛光、机械抛光混合使用，或化学抛光、机械抛光混合应用。
2.简述电解抛光的原理和过程。
实验二金相显微镜的构造及使用
一、实验目的
1、了解金相显微镜的原理及构造；
2、熟悉金相显微镜的使用方法。
、光
二、显微镜的种类普通光学显微镜的类型很多，常分台式、立式和卧式三大类。
若按用途的不同来分，还有各类特种显微镜，如偏光显微镜、相衬显微镜、干涉显微镜及高温、低温显微镜等。
台式显微镜主要由一镜筒（包括上装目镜和下配物镜）、镜体（包括座架和调焦装置）源系统（包括光源、灯座及垂直照明器）和样品台四部分组成。
台式显微镜具有体积小、重量轻、携带方便等优点，多用钨丝灯泡作光源，分直立式光程和倒立式光程两种。
图2－1为上海光学仪器厂生产的4XA型台式显微镜。
图4XA台戏显微瞬
1.滚花螺钉；2.照明灯座；3.电源开关；4.孔径光阑；5.视域光阑；6.视域光阑调整螺钉；7.目镜筒锁紧螺钉；8.目镜筒；9.目镜；10.载物台；11.载物台固定螺丝孔；12.物镜；13.物镜转换器；14.显微镜支架；15.粗调轮；16.微调轮
立式金相显微镜是按倒立式光程设计的，并带有垂直方向的投影摄影箱。
与台式显微镜相比，立式显微镜具有附件多、使用性能广泛，可做明视场、暗视场、偏光观察与摄影等。
图2—2a为国产XJL—02型立式显微镜外形。
大型卧式金相显微镜是按倒立式光程设计的，并带有可伸缩水平投影暗箱。
卧式金
相显微镜由倒立式光程镜体、照明系统和照相系统三部分组成，并配有暗箱、偏光、相衬、干涉及显微硬度、低倍分析等附件，设计较为完善，具有优良的观察和摄影像质。
图2—2b为国产XJG-05型卧式金相显微镜。
（a）⑻
图2—2国产立、卧式金相显微镜
三、显微镜的成像原理
众所周知，放大镜是最简单的一种光学仪器，它实际上是一块会聚透镜（凸透镜）利用它可以将物体放大。
其成像光学原理如图2-3所示。
图2-3放大饋光学原理图
当物体AB置于透镜焦距f以外时，得到倒立的放大实像AB'如图2-3（a）,它的
位置在2倍焦距长度以外。
如果将物体AB放在透镜焦距之内，就可看到一个放大了的正
虚像AB'如图2-3（b），映像的长度与物体长度之比（AB'/AB）就是放大镜的放大倍
率也就是放大率。
由于放大镜到物体之间的距离a近似地等于透镜焦距（a~f），而放大
镜到像间的距离b近似地相当于人眼的明视距离（250mm，故放大镜的放大倍数为：
Mb250
N二
af
由上式可知，透镜的焦距f越短，则放大镜的放大倍数越大。
一般采用的放大镜焦距在10〜100mm范围内，因而放大倍数在2.5〜25之间。
进一步提高放大倍数，将会由于透镜焦距缩短和表面曲率过分增大而使形成的映像变得模糊不清。
为了得到更高的放大倍数，就要采用显微镜，显微镜可以使放大倍数达到1500〜2000倍。
显微镜不像放大镜那样由单个透镜组成，而是由两组透镜组成。
靠近所观察物体的透镜叫做物镜，而靠近眼睛的透镜叫做目镜。
借助物镜与目镜的两次放大，就能将物体放大到很高的倍数（40〜2000倍）。
见图2—4所示是在显微镜中得到的放大物像的光学原理图。
被观察的物体AB放在物镜之前距其焦距略远一些位置，由物体反射的光线穿过物
镜，经折射后得到一个放大了的倒立实像AB',再经目镜将实像AB'放大成倒立虚
像A〃B〃，这就是我们在显微镜下研究实物时所观察到的经过二次放大后的物像。
图2-4触人物像的光学原理图
在显微镜设计时，让目镜的焦点位置与物镜放大所成的实像位置接近，并使最终倒立虚像在距眼睛250mm（约等于人眼的正常明视距离）处成像，这样就可以看得最为清晰。
显微镜质量得好坏，主要取决于：
①放大倍数；②透镜的质量；③显微镜的分辨能力。
四、显微镜的放大倍数
显微镜包括两组透镜一物镜和目镜。
物镜的放大倍数可由下式得出，即
式中L—显微镜的光学筒长度（即物镜后焦点与目镜前焦点的距离）
Fi—物镜焦距
而AB'经目镜放大后的放大倍数则可由公式计算:
D
F2
式中D—明视距离（250mm）;
F2—目镜焦距。
显微镜的总放大倍数应为物镜与目镜放大倍数的乘积，即：
250L
M总=M物M目=
FiF2
显微镜主要放大倍数通过物镜来保证，物镜最高放大倍数可达100倍，目镜的放大倍
数可达25倍。
放大倍数用符号X表示，例如物镜的放大倍数为40X,目镜的放大倍数为10X，则
显微镜的放大倍数为40X10=400X。
放大倍数均分别标注在物镜与目镜的镜筒上。
在使用显微镜观察物体时，应根据其组织的粗细情况，选择适当的放大倍数。
以细节部分观察清晰为准，不要盲目追求过高的放大倍数。
因为放大倍数与透镜的焦距有关，放大倍数越大，焦距必须越小，结果会带来许多缺陷，同时所看到的物体区域也越小。
五、透镜成像的质量
单个透镜在成像过程中，由于几何光学条件的限制，映像会变得模糊不清或发生畸变,这种缺陷称为像差。
像差主要包括球面像差和色像差。
像差的产生降低了光学仪器的精确性。
球面像差的产生时由于透镜的表面呈球曲形，通过透镜中心及边缘的光线折射后不能交于一点如图2—5（a）所示，而变成几个交点呈前后分布；来自透镜边缘的光线靠近透镜交集，而靠近透镜中心的光线则交集在较远的位置，这样得到的映像显然是不清晰的。
球面像差的程度与光通过透镜的面积有关。
光圈放得越大，则光线通过透镜的面积越球大，球面像差就越严重；反之，缩小光圈，限制边缘光线射入，使通过透镜的光线只有中心的一部分，则可减小球面像差。
但是光圈太小，也会影响成像的清晰度。
校正透镜差的方法是采用多片透镜组成透镜组，即将凸透镜和凹透镜组合在一起（称
为复合透镜），由于这两种透镜有着性质相反的球面差，因此可以相互抵消。
图2—3透薩产生像差示盘图
色像差的产生是由于组成的光线由各种不同波长的光线在穿过透镜时折射率不同，其
中紫色光线波长最短，折射率最大，在离透镜最近处成像；红色光线的波长最长，折射率最小，在离透镜最远处成像；其余的黄、绿、蓝等有色光线则在它们之间成像。
这些光在平面上成的像不能集中于一点，而呈现带有彩色边缘的光环如图2-5（b）所示。
色像差
的存在也会降低透镜成像的清晰度，应予以校正。
通常采用单色光源（或加滤光片）。
显微镜的放大作用主要取决于物镜，物镜质量的好坏直接影响显微镜映像的质量，所以对物镜的校正是很重要的。
物镜的类型，根据对透镜球面像差和色像差的校正程度不同而分为消色差物镜、复消色差物镜和半复消色差物镜等。
目镜也是显微镜的主要组成部分，它的主要作用是将由物镜放大所得的实像再度放大，因此它的质量将最后影响到物像的质量，按照目镜的构造型式，一般可分为普通目镜、
补偿目镜和测微目镜等。
普通目镜其映像未被校正，应与消色差物镜配合使用。
补偿目镜须与复消色差物镜或半消色差物镜配合使用，以抵消这些物镜的残余色像差。
六、显微镜的分辨能力
显微镜的分辨能力是由物镜决定。
它是指显微镜对于试样上最细微部分所能获得清晰
映像的能力，通常用可以辨别物体上两点间的最小距离d来表示。
被分辨的距离越短，表
示显微镜的分辨能力越高。
显微镜的分辨能力可由下式求得：
d=—-—
2NA
式中■—入射光源的波长；
N・A—物镜的数值孔径，表示物镜的聚光能力。
可以看出，波长越短，数值孔径越大，分辨能力就越高，在显微镜中就能看到最细微的部分。
数值孔径可用下列公式求出：
NA=sin
式中一物镜与物体间介质的折射率；
通过物镜边缘的光线与物镜轴线所成的角度见图2-6。
为60?
则其数值孔径为：
NA仝.sin「=1sin30、0.5
若在物镜与试样之间滴入一种松柏油（=1.52）,则其数值孔径为:
NA=1.52sin30=0.76
这样就增大了物镜的数值孔径。
物镜在设计和使用中指定以空气为介质的称为“干系
物镜”（或干物镜），以油为介质的称为“油浸系物镜”（或油物镜）。
从见图2—6可以看
出，油镜具有较高的数值孔径，因为当光线沿光轴方向射向试样时，试样的反射光透过油进入到物镜的光线比透过空气进入的多，使物镜的聚光能力增强，从而提高了物镜的分辨能力。
图2-6不冋介质对物镜聚光能力的比较
物镜的数值孔径与放大倍数一起刻在镜头外壳上，例如镜头上刻有10X/0.25或在40
X的下面刻有0.65等数字，这里“0.25”或“0.65”等数字即表示物镜的数值孔径。
高倍物镜通常都为油浸系，油镜头用“油”或（Oil）,或外壳涂一黑圈来表示。
七、金相显微镜的构造和使用
1、显微镜的构造
金相显微镜通常由光学系统、照明系统和机械系统三大部分组成，有的显微镜还附有摄影装置。
现以4XA型台式显微镜为例加以说明。
仪器的光路系统见图2-7所示，灯源1的灯丝经集光镜2与反光镜3成像在孔径光阑4上，接着由照明辅助透镜5、7,辅助物镜9成像在物镜10的后焦面附近，然后经物镜以近于平行的光束照明试样，视场光阑6位于照明辅助透镜7的焦面上，经辅助物镜9
和物镜10成像在试样面11上，试样11的反射光经物镜10和辅助物镜9以平行光束射向半透反光镜8,后由辅助物镜12,棱镜13,双筒棱镜组14,成像在目镜15的前焦面上，最后以平行光束射向人眼供观察。
图2-7光学庾理KJ（4XA型）
1.灯源；2集光镜；3.反光镜；4.孔径光阑；5、7.照明辅助透镜；6视场光阑；8.半透反光镜；9、
12.辅助透镜；10.物镜；11.试样；10.物镜；13.棱镜；14.双筒棱镜组；15.目镜
2、操作方法（按图2—1）
1接通光源，旋转拨盘（3）开亮灯源，在孔径光阑（4）处观察灯丝成像状况，若灯
丝左右位置有偏差，则旋松滚花螺钉
（1）,转动照明灯座
（2）（不必从仪器中卸下照明灯
组）,校正灯丝左右位置偏差后固定滚花螺钉，若灯丝前后位置不正确，则需在底座后盖板逆时针旋转取下照明灯组，将灯泡上下拉动，以改变灯丝上下位置，使灯丝居中。
若灯泡用久损坏需调换新灯泡，则从后盖板取下照明灯泡，参照上述方法安装新灯泡。
调节可变电位器拨盘（3）可连续改变光源亮度。
2将物镜（12）安装在转换器（13）上。
3在双筒目镜（8）镜管口中插入10X目镜（9）
4转动粗调手轮（15）及微调手轮（16）进行调焦，直到所观察的像清晰为止。
5旋转视场光阑的滚花圈（5）,使光阑缩小直至视场中出现比目镜视场光阑略小的可变光阑像，转动滚花螺丝（6）,使视场光阑居中，再放大可变视场光阑像，使目镜的视场光阑内切于可变视场光阑像。
6在双筒目镜（8）中抽去目镜（9）可直接用肉眼观察到物镜的孔径光阑（圆形通光
孔），旋转孔径光阑（4）的滚花圈，使光阑缩小，直至目镜能观察到多边形的可变孔径光阑像，使可变孔径光阑像略小于物镜的孔径光阑。
如图2—8所示。
图2—8中，a为不正确的调节，可变孔径光阑太小，影响仪器的分辨能力；b为正确
的调节，可变孔径光阑直径约为物镜孔径光阑直径的3/4左右。
此时，成像的对
比度较好且仪器的分辨能力较高；c为不正确的调节，可变孔径光阑过大，使成像的
对比度急剧下降，仪器的实际分辨能力也随之迅速降低。
为了达到最佳的使用效率，每个物镜均作上使调整。
7将目镜（9）再插入双筒目镜管中即可进行正常的观察。
8对照明均匀性要求较高的场合，可在孔径光阑（4）处安置一块磨砂玻璃。
9为了减少油镜观察时像的跳动现象，仪器尽可能安放在远离震源的地方，或采取适当的防震措施。
如果使用油浸系物镜，则可在物镜的前透镜上滴一点松柏油，也可以将松柏油直接滴在试样上。
油镜头用后应立即用棉花沾取二甲苯溶液擦净，再用擦镜纸擦干。
八、显微镜使用注意事项
1、操作时必须特别细心，不能有任何剧烈的动作。
光学系统不允许自行拆卸。
2、显微镜镜头的玻璃部分和试样磨面严禁手指直接接触，若镜头中落有灰尘，可用镜头纸或软毛刷轻轻擦拭。
3、显微镜的灯泡（6〜8V）插头，切勿直接插在220V的电源插座上，应当插在变压器上，否则灯泡立即烧坏。
观察结束后及时关闭电源。
4、在旋转粗调（或微调）手轮时动作要慢，碰到某种阻碍时应立即停止操作。
报告指导教师查找原因，不得用力强行转动，否则会损坏机件。
实验三二元及三元合金显微组织分析
一、实验目的
1、学会运用二元合金相图和三元合金相图（投影图）分析合元金的结晶过程及其平衡组织；
2、掌握二元共晶型相图中的典型组织及其特征，并了解非平衡状态下的组织特征；
3、了解Pb-Sn-Bi三元合金系的几种典型组织，熟悉初生相、两相共晶及三相共晶的组织特征。
二、实验原理
研究合金的显微组织，常根据该合金系的相图，分析其结晶过程，以得知合金经缓慢冷却后应具有的显微组织，进而对显微组织中各组成物的形态、大小、数量和分布等特征进行观察和分析，从而掌握该合金典型组织的特征。
1、二元合金
二元合金具有共晶转变特征的状态图称作共晶状态图，如Pb-Sn,Pb-Sb,Al-Si,Al-Cu,
Zn-Mg等二元系合金的状态图。
下面以Pb-Sn系合金（参见图3-1）为例分析其边际固溶体、共晶、亚共晶和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。
（1）含Sn量小于19%的边际固溶体合金，由图3-1可见，含Sn量为10%的合金I缓
慢冷却到液相线tAE上1点时，从液相中开始结晶出a固溶体。
随着温度降低，a固溶体
的量不断增加，而液相的量则不断减少，两相的成分分别沿固相线taM和液相线tAE变化。
当合金冷却到固相线2点时，全部结晶成a固溶体。
继续冷却，合金的温度处在单相区内，a不发生变化，只有温度下降到固溶线上3点以下时，由于Sn在a中的固溶度下降，
剩余Sn会以3固溶体的形式从a固溶体中析出。
这时a和3两相的成分随温度降低分别沿MF和NG固溶线变化。
这种从a固溶体中析出的3固溶体称为次生3固溶体，并以31表示。
一般合金的次生相常呈粒状或小条状分布在a固溶体的晶界
I
J
0
0
0
1
L
1一
h
J83
F2
f
r
1
i
I
L970
图3-1合金狀态樹
或晶内。
含10%Sn的Pb-Sn合金的显微组织，经4%的硝酸酒精侵蚀后黑色基体为a，白色颗粒为31。
（2）共晶合金含61.9%Pb-Sn合金n为共晶合金（见图3-1）。
它从液态缓慢冷却时，在共晶温度tE发生共晶转变，既：
Le—-am+3N
这一过程在tE温度下进行，到液相完全消失为止。
所得到的共晶组织由aM和3N两种固溶体组成。
它们的相对量可用杠杆定律计算:
Bn=1-am=54.6%
继续冷却时，将从a和B中分别析出次生相B1和％!
。
由于从共晶组织中析出次生相常与共晶组织中的同类相混在一起，因此，在显微镜下很难分辨。
不同合金系的共晶组织形态各异，Pb-Sn合金的共晶组织为层片状，此外还有树枝状、针状、棒状（条状或纤维状）、球状和螺旋状等。
（3）亚共晶和过共晶合金，成分位于共晶线上共晶点左侧或右侧的合金（见图3-1）
分别称为亚共晶合金和过共晶合金。
下面以含30%Sn的Pb-Sn的合金川为例进行分析。
合金川在液相线和固相线1~2点之间缓慢冷却时，不断从液相中结晶出a固溶体。
随着温度的降低，液相成分沿tAE线变化并逐渐趋向于E点；a的成分沿固相线tAM变化并逐渐趋向于M点。
当温度降到共晶温度2点时，a相和剩余液相的成分分别达到M点和E点。
这时，成分为E点的液相发生共晶转变，即
LEaM+BN
直到剩余液相全部转变为共晶组织为止。
此时亚共晶合金组织由先共晶a和共晶（a+B）
组成。
在共晶温度以下继续冷却过程中，将分别从a和B相中析出B1和a1。
在显微镜下，
除了从先共晶a晶内或晶界上析出的B1有可能观察到外，共晶组织中析出的a1和B1一
般不易辨认。
含40%Sn的Pb-Sn亚共晶组织。
经4%的硝酸酒精侵蚀后黑色树枝是先共晶a固溶体；
黑白相间分布的是（a+B）共晶，a晶粒内的白色颗粒为B1。
先共晶相（或称初生相）由于在结晶时周围均是液体，不受什么约束，一般多呈树枝状，此外还有边缘圆滑的卵状、多边体、块状等形状。
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a，而是B固溶体。
结晶后的组织由初生B相和共晶（a+B）组成。
含80%Sn的Pb-Sn合金W的显微组织，经4%的硝酸酒精侵蚀后亮白卵形组织为初生相B，黑白相间分布的为（a+B）共晶组织。
靠近M点和N点成分的合金，由于初生相较多，共晶转变
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