何统求,王　丽,彭传校,王胜海

(山东大学(威海) 机电与信息工程学院，山东 威海 264209)



Fe-Cu合金相分离过程

何统求,王丽,彭传校,王胜海

(山东大学(威海) 机电与信息工程学院，山东 威海 264209)

采用喷铸和单辊旋淬快速冷却法制备Fe80Cu20,Fe60Cu40,Fe50Cu503种成分Fe-Cu合金，利用SEM,XRD,DSC对其凝固微观组织、相结构及相变热力学过程进行观察和分析。结果表明：3种成分的Fe-Cu合金均发生了不同程度的相分离，且Cu含量越高，DSC降温曲线上出现的液-液相分离温度越高，结晶组织中相分离现象越明显；Fe80Cu20合金随着过冷度的增加，富Fe相枝晶晶粒尺寸变小的同时富Cu相的体积分数也不断减少，而Fe相、Cu相的晶格常数均随过冷度的增加而增大，过冷度的增加提高了分离相的固溶度；在Fe60Cu40及Fe50Cu50合金中富Cu区出现二次相分离的富Fe小球，且富Fe小液滴不断聚集以降低界面能。揭示了Fe-Cu相分离型合金的快速凝固过程。

Fe-Cu合金；二次相分离；快速凝固；降低界面能

20世纪60年代Nakagawa[1]发现在深过冷的条件下Fe-Cu合金发生了亚稳态液相分离现象，在均匀的合金溶液中出现富Fe和富Cu两个液相。研究表明Fe-Cu合金具有正混合焓，Chen等[2]和Chuang等[3]从热力学角度对Fe-Cu系统的相图进行计算得到该体系的液相不混溶间隙。1980以来，由于研究人员发现Fe-Cu型包晶具有良好的巨磁电阻效应，且Fe-Cu包晶在深过冷的条件下存在亚稳态不混溶间隙，很多学者在相关方面做了研究[4-8]。目前对Fe-Cu快速凝固的研究主要为电磁悬浮、落管无容器处理技术和熔融玻璃净化法, Elder等[9]用电磁悬浮法来研究Fe-Cu合金的亚稳液相分离；……