夏瑱超
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王伟丽
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翟薇
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李志强
,
魏炳波
中国有色金属学报
在自由落体条件下研究三元 Fe62.5Cu27.5Sn10合金的亚稳相分离和凝固组织形成规律.结果表明:液相分离使得合金液滴在快速凝固过程中形成2~3层壳核组织和均匀弥散组织,其相组成为α-Fe固溶体和Cu3Sn金属间化合物相.分析液滴内部L2(富Cu)液相的运动特征发现,温度梯度和浓度梯度所引起的Marangoni运动促进壳核组织的形成,合金液滴的最终凝固组织由冷却速率、过冷度和Marangoni运动共同决定.如果液滴直径足够小,快速冷却能够抑制液相分离,凝固组织演变为等轴枝晶形态,其相组成为α-Fe 固溶体和 Cu2FeSn 化合物.EDS分析显示,初生α-Fe相在快速凝固过程中发生了显著的溶质截留效应.
关键词:
Fe-Cu-Sn合金
,
相分离
,
快速凝固
,
Marangoni运动
罗盛宝
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王伟丽
,
夏瑱超
,
魏炳波
中国有色金属学报(英文版)
doi:10.1016/S1003-6326(16)64391-1
采用熔融玻璃净化技术研究了三元 Fe35Cu35Si30合金的液相分离与枝晶生长特征。实验获得的最大过冷度为328 K (0.24TL)。结果表明，合金在深过冷条件下具有三重凝固机制。当过冷度小于24 K时，α-Fe相为初生相，凝固组织为均匀分布的枝晶。过冷度超过24 K之后，合金熔体分离为富Fe区和富Cu区。在过冷度低于230 K的范围内，FeSi金属间化合物为富Fe区的初生相；当过冷度高于230 K时，Fe5Si3金属间化合物取代FeSi相成为富Fe区的初生相。随着合金过冷度的增加，FeSi相的生长速率逐渐升高，而Fe5Si3相的生长速率将逐渐降低。在富Cu区，初生相始终为FeSi金属间化合物。能谱分析表明，富Fe区和富Cu区的平均成分均已严重偏离初始合金成分。
关键词:
深过冷
,
相分离
,
枝晶生长
,
快速凝固
,
溶质分布
