快速凝固Cu-Fe系合金液態(tài)相分離的相場法模擬.pdf

1、Cu-Fe合金不僅導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能良好，而且強(qiáng)度高，因此被廣泛用于航空、汽車、通訊和電子制造等領(lǐng)域。此類合金擁有一個顯著的特點(diǎn)便是在快速冷卻的條件下會發(fā)生液態(tài)相分離。本文依據(jù)連續(xù)相場理論，分別建立二元和三元體系的相場模型，用于Cu-Fe系合金液態(tài)相分離現(xiàn)象的模擬研究。分析了合金成分、相分離溫度以及梯度能量對合金相分離過程的影響，同時(shí)研究了添加不同合金元素的Cu-Fe系三元合金的液態(tài)相分離特性，比較了不同合金元素的作用，闡明了影響機(jī)理。最后

2、，利用激光快速熔凝法制備Cu-Fe系合金的相分離凝固組織，并與模擬結(jié)果進(jìn)行對比。
　　對Cu-Fe二元合金模擬的結(jié)果表明：合金發(fā)生相分離后，生成了Cu相和富Fe相；當(dāng)CFe=CCu=0.5時(shí)，組織表現(xiàn)為相互聯(lián)通的斑紋狀，當(dāng)CFe≠CCu時(shí)，組織表現(xiàn)為球形的顆粒分布在基體上；隨著溫度的降低，合金發(fā)生相分離的趨勢增強(qiáng)，相分離的速率增加，但是微觀組織特征沒有明顯變化；隨著梯度能量系數(shù)的增大，界面厚度增加，組織發(fā)生粗化，同時(shí)相分離過程減慢

3、。
　　對Cu-Fe-Cr三元合金模擬的結(jié)果表明：合金發(fā)生相分離后，生成了富(Fe，Cr)相和富Cu相，且Cr元素的加入促進(jìn)了相分離過程的進(jìn)行。將Cu-Fe-Cr和Cu-Fe-Ni體系的模擬結(jié)果進(jìn)行比較可以得到：體系中Cr和Ni的分布規(guī)律不同，Cr絕大部分分布在富(Fe，Cr)相中，Ni在富(Fe，Ni)相和富Cu相中均有一定的分布。同時(shí)富(Fe，Cr)相顆粒呈球形，而富(Fe，Ni)相顆粒呈無規(guī)則形狀。產(chǎn)生差異的原因是Cr的加入