Cu-Fe合金鑄態(tài)組織演變的實驗研究.pdf

1、原位形變銅基復(fù)合材料具有較高的強度和良好的導(dǎo)電性，在高脈沖磁場導(dǎo)體、引線框架等多個領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。其中，Cu-Fe復(fù)合材料Fe纖維強化顯著、價格低廉而受到廣泛關(guān)注。調(diào)控優(yōu)化Cu-Fe原位復(fù)合材料強度和導(dǎo)電率的匹配關(guān)系，提高材料的綜合性能一直是研究熱點。
　　本文設(shè)計并制備了不同含F(xiàn)e量的Cu-Fe合金，分別采用水冷銅模和石墨坩堝進(jìn)行不同冷卻速率的澆鑄實驗，并在澆鑄過程中施加不同參數(shù)的攪拌磁場，考察了冷卻速率、攪拌參數(shù)和Fe含

2、量等對Cu-Fe合金微觀組織和宏觀組織的影響，得到如下
　　結(jié)論:
　　富Fe相在銅基中呈現(xiàn)5種不同的形態(tài)，Cu-Fe合金鑄態(tài)組織存在Fe的偏析現(xiàn)象，樣品從上往下偏析逐漸減輕，晶粒逐漸細(xì)化，富Fe相顆粒逐漸減小，分布變得較均勻。水冷冷卻方式鑄造的合金球狀晶直徑尺寸主要分布在10-20μm范圍內(nèi)，空冷冷卻方式鑄造的合金球狀晶直徑尺寸主要分布在30-40μm范圍內(nèi);隨冷卻速率增加，合金中晶粒變細(xì)，析出的富Fe相更均勻細(xì)小。隨著合

3、金中鐵含量的增加，富Fe相顆粒增多，枝晶數(shù)量減少，尺寸逐漸變大，偏析加重。
　　施加電磁攪拌后，F(xiàn)e相偏析減小，晶粒細(xì)化，宏觀上產(chǎn)生白色網(wǎng)狀富銅區(qū)域。隨著攪拌力增大，樣品內(nèi)部白色網(wǎng)狀富銅區(qū)域呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢，攪拌越充分，白色網(wǎng)狀富銅區(qū)域越致密。隨著攪拌電流增加，F(xiàn)e相逐漸向中心遷移、聚集，球狀晶平均直徑減小;隨著攪拌頻率增大，球狀晶平均直徑減小，晶粒得到細(xì)化。當(dāng)攪拌頻率為20Hz、電流為200A時，Cu-6％Fe合金球狀晶平