采用真空感應(yīng)電爐熔煉制備了Cu-14Fe合金鑄錠,利用X射線衍射儀、場發(fā)射透射電鏡及能譜分析儀,研究了C對Cu-14Fe合金微觀組織的影響。結(jié)果表明,C的加入使得Cu-14Fe合金中富Fe相呈球狀,且較為均勻地分布于Cu基體中。富Fe相是以α-Fe形式存在,且富Fe相中分布著大量納米尺度的Cu顆粒。此外,C還可促進(jìn)富Fe相析出,降低Fe在基體中的固溶度。 

【文章來源】：特種鑄造及有色合金. 2020,40(09)北大核心

【文章頁數(shù)】：3 頁

【部分圖文】：

不同C含量的Cu-14Fe合金的X射線衍射圖

圖2為Cu-14Fe-0.01C合金的凝固組織，其中灰色組織為銅基體，黑色組織及顆粒組織為富Fe相。從高分辨分析結(jié)果可以看出，富Fe相是以α-Fe存在，見圖2a。Cu基體中存在微米級的富Fe相球，且富Fe相中含有大量的球狀Cu顆粒，見圖2b。由Cu-Fe合金二元相圖可知，在液相線溫度以下存在亞穩(wěn)不混溶間隙區(qū)間。在Cu-14Fe合金凝固過程中，當(dāng)溫度降低到臨界點(diǎn)時(shí)，單相熔體發(fā)生液相分離[17]。液相中將發(fā)生溶質(zhì)再分配。隨著溶質(zhì)原子在液相中快速分散，單一的Cu-14Fe液相被分散成富Fe相和富Cu相。隨著溫度降低，為減少界面能形成球狀富Fe相，并被外圍基體包圍。XIONG L等[14]采用CALPHAD方法計(jì)算了CuFe-C相圖，發(fā)現(xiàn)隨著C含量的增加，Cu-Fe合金不混溶區(qū)間擴(kuò)大，并且形成穩(wěn)定的不混溶區(qū)。在Cu-14Fe合金中，當(dāng)C含量分別為0.05%、0.2%和0.7%時(shí)對應(yīng)液相分離的溫度是2 120、2 260和2 280 K，較Cu-14Fe合金的液相分離溫度（1 800K）明顯提高。由此可見，球狀富Fe相的析出與C含量密切相關(guān)。2.3 C含量對富Fe相形態(tài)與分布的影響

圖3為不同C含量的Cu-14Fe合金的微觀組織�？梢钥闯�，C含量為0.01%時(shí)，有大量顆粒狀Fe相析出，局部存在較大尺寸的富Fe相析出，且析出相分布不均勻。C含量為0.05%，析出相尺寸明顯增大，且析出相分布較為均勻。C含量為0.2%時(shí)，析出粒子數(shù)量最多，尺寸細(xì)小且分布均勻。C含量為0.7%時(shí)，析出相尺寸明顯粗大，且析出相有明顯聚集趨勢。可見隨著C含量增加，Cu-14Fe合金中的顆粒狀Fe的析出相不斷增加，分布較為均勻，C含量為0.2%時(shí)鑄態(tài)組織最佳。由此可以推斷，C的加入使得Cu-14Fe合金中Fe相析出增強(qiáng)。2.4 C含量對Cu-14Fe合金基體中Fe的固溶度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
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