C对Cu-14Fe合金微观组织的影响

发布时间：2021-10-23 16:37

　　采用真空感应电炉熔炼制备了Cu-14Fe合金铸锭,利用X射线衍射仪、场发射透射电镜及能谱分析仪,研究了C对Cu-14Fe合金微观组织的影响。结果表明,C的加入使得Cu-14Fe合金中富Fe相呈球状,且较为均匀地分布于Cu基体中。富Fe相是以α-Fe形式存在,且富Fe相中分布着大量纳米尺度的Cu颗粒。此外,C还可促进富Fe相析出,降低Fe在基体中的固溶度。 

【文章来源】：特种铸造及有色合金. 2020,40(09)北大核心

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

不同C含量的Cu-14Fe合金的X射线衍射图

图2为Cu-14Fe-0.01C合金的凝固组织，其中灰色组织为铜基体，黑色组织及颗粒组织为富Fe相。从高分辨分析结果可以看出，富Fe相是以α-Fe存在，见图2a。Cu基体中存在微米级的富Fe相球，且富Fe相中含有大量的球状Cu颗粒，见图2b。由Cu-Fe合金二元相图可知，在液相线温度以下存在亚稳不混溶间隙区间。在Cu-14Fe合金凝固过程中，当温度降低到临界点时，单相熔体发生液相分离[17]。液相中将发生溶质再分配。随着溶质原子在液相中快速分散，单一的Cu-14Fe液相被分散成富Fe相和富Cu相。随着温度降低，为减少界面能形成球状富Fe相，并被外围基体包围。XIONG L等[14]采用CALPHAD方法计算了CuFe-C相图，发现随着C含量的增加，Cu-Fe合金不混溶区间扩大，并且形成稳定的不混溶区。在Cu-14Fe合金中，当C含量分别为0.05%、0.2%和0.7%时对应液相分离的温度是2 120、2 260和2 280 K，较Cu-14Fe合金的液相分离温度（1 800K）明显提高。由此可见，球状富Fe相的析出与C含量密切相关。2.3 C含量对富Fe相形态与分布的影响

图3为不同C含量的Cu-14Fe合金的微观组织。可以看出，C含量为0.01%时，有大量颗粒状Fe相析出，局部存在较大尺寸的富Fe相析出，且析出相分布不均匀。C含量为0.05%，析出相尺寸明显增大，且析出相分布较为均匀。C含量为0.2%时，析出粒子数量最多，尺寸细小且分布均匀。C含量为0.7%时，析出相尺寸明显粗大，且析出相有明显聚集趋势。可见随着C含量增加，Cu-14Fe合金中的颗粒状Fe的析出相不断增加，分布较为均匀，C含量为0.2%时铸态组织最佳。由此可以推断，C的加入使得Cu-14Fe合金中Fe相析出增强。2.4 C含量对Cu-14Fe合金基体中Fe的固溶度的影响

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3453524