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工業(yè)電爐的應(yīng)用：舍金的鑄造組織與特點(diǎn)
來源:開封市華能電爐有限公司
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作者:huanengdl
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發(fā)布時(shí)間: 2017-05-25
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本合金是在Cu-Fe-P合金基礎(chǔ)上控制了Fe、P的含量，而加入了一定量的鎂和RE。合金鑄態(tài)低倍組織。鑄錠邊部有較小等軸晶，其余多為樹枝晶，這說明鑄錠為非平衡凝固。
本合金是在Cu-Fe-P合金基礎(chǔ)上控制了Fe、P的含量，而加入了一定量的鎂和RE。合金鑄態(tài)低倍組織。鑄錠邊部有較小等軸晶，其余多為樹枝晶，這說明鑄錠為非平衡凝固。
首先由于該合金中加入了一定量的鎂和RE，使得合金鑄態(tài)組織顯示為網(wǎng)狀亞結(jié)構(gòu)加基體組成。可以看出網(wǎng)邊上有大量的第二相析出。分析認(rèn)為合金中的鎂和合金元素是形成網(wǎng)邊上的第二相的主要成分，而從實(shí)驗(yàn)中也得出加入的鎂量越多晶界上的析出相越多，而加入臺(tái)金中的RE卻能使基體凈化并使網(wǎng)界上的第二相長條化。對(duì)鑄造組織試樣進(jìn)行觀測，粗化的網(wǎng)邊和條狀第二相形態(tài)十分明顯。從中可以觀察到，當(dāng)RE和其它合金元素含量不變時(shí)，僅加入鎂就能使鑄造組織細(xì)化。實(shí)驗(yàn)中得出隨著鎂含羹的增加，晶粒被細(xì)化程度增加。時(shí)合金的細(xì)化效果，分析認(rèn)為加入并保留在合金中的鎂會(huì)與合金中的磷作用，在凝固過程中，首先在網(wǎng)界上形成了長條狀第二相。這種第二相阻止了高熔點(diǎn)α-Cu的晶粒長大，從而細(xì)化了鑄造組織。其次是合金鑄造組織中結(jié)晶晶粒的形狀不盡規(guī)則，有相當(dāng)一部分晶粒成為異形橢圓狀。這主要是由于合金中加入的P和合金元素起到了結(jié)晶異形化的作用。進(jìn)一步對(duì)合金晶界上的第二相進(jìn)行物相分析，其主要成分為Mg59.7%和P40. 20%，表明這些化合物是由Mg和P組成的第二相。因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)中控制了磷的加入量，使合金最終含磷量在0. 025%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下，而同時(shí)加入了合金元素鎂。則從鐵和鎂及磷的化學(xué)活性順序以及它們的電負(fù)性差值來判斷，單元素化學(xué)性質(zhì)越活潑，兩元素結(jié)合時(shí)其電負(fù)性差值越大時(shí)，元素間的結(jié)合力越大，越容易形成金屬間化合物。鎂的活性大于鐵，鎂的電負(fù)性比鐵的電負(fù)性大，所以鎂與磷結(jié)合時(shí)的電負(fù)性差值也大于鐵與磷結(jié)合時(shí)的電負(fù)性差值，這樣，合金中加入的鎂在高溫條件下，會(huì)優(yōu)先與磷反應(yīng)生成鎂與磷的金屬間化合物。根據(jù)K,L．KIM的研究和Sundberf等人的研究報(bào)導(dǎo)，在含鎂的銅-磷基合金中，鎂和磷在凝固及退火過程中會(huì)形成Mg3P2析出相。而趙謝群資料也指出Mg-P金屬化合物是銅基合金中的強(qiáng)化相，所以可以判定該合金中殘余的少量磷僅與鎂結(jié)合而不會(huì)有機(jī)會(huì)與鐵結(jié)合，形成鐵一磷沉淀相。因此合金的鑄態(tài)組織是由α-Cu基體和基體上分布著網(wǎng)條狀MgP化合物第二相組成，在長條狀第二相頂部有少量高熔點(diǎn)顆粒。
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首先由于該合金中加入了一定量的鎂和RE，使得合金鑄態(tài)組織顯示為網(wǎng)狀亞結(jié)構(gòu)加基體組成。可以看出網(wǎng)邊上有大量的第二相析出。分析認(rèn)為合金中的鎂和合金元素是形成網(wǎng)邊上的第二相的主要成分，而從實(shí)驗(yàn)中也得出加入的鎂量越多晶界上的析出相越多，而加入臺(tái)金中的RE卻能使基體凈化并使網(wǎng)界上的第二相長條化。對(duì)鑄造組織試樣進(jìn)行觀測，粗化的網(wǎng)邊和條狀第二相形態(tài)十分明顯。從中可以觀察到，當(dāng)RE和其它合金元素含量不變時(shí)，僅加入鎂就能使鑄造組織細(xì)化。實(shí)驗(yàn)中得出隨著鎂含羹的增加，晶粒被細(xì)化程度增加。時(shí)合金的細(xì)化效果，分析認(rèn)為加入并保留在合金中的鎂會(huì)與合金中的磷作用，在凝固過程中，首先在網(wǎng)界上形成了長條狀第二相。這種第二相阻止了高熔點(diǎn)α-Cu的晶粒長大，從而細(xì)化了鑄造組織。其次是合金鑄造組織中結(jié)晶晶粒的形狀不盡規(guī)則，有相當(dāng)一部分晶粒成為異形橢圓狀。這主要是由于合金中加入的P和合金元素起到了結(jié)晶異形化的作用。進(jìn)一步對(duì)合金晶界上的第二相進(jìn)行物相分析，其主要成分為Mg59.7%和P40. 20%，表明這些化合物是由Mg和P組成的第二相。因?yàn)樵诒緦?shí)驗(yàn)中控制了磷的加入量，使合金最終含磷量在0. 025%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下，而同時(shí)加入了合金元素鎂。則從鐵和鎂及磷的化學(xué)活性順序以及它們的電負(fù)性差值來判斷，單元素化學(xué)性質(zhì)越活潑，兩元素結(jié)合時(shí)其電負(fù)性差值越大時(shí)，元素間的結(jié)合力越大，越容易形成金屬間化合物。鎂的活性大于鐵，鎂的電負(fù)性比鐵的電負(fù)性大，所以鎂與磷結(jié)合時(shí)的電負(fù)性差值也大于鐵與磷結(jié)合時(shí)的電負(fù)性差值，這樣，合金中加入的鎂在高溫條件下，會(huì)優(yōu)先與磷反應(yīng)生成鎂與磷的金屬間化合物。根據(jù)K,L．KIM的研究和Sundberf等人的研究報(bào)導(dǎo)，在含鎂的銅-磷基合金中，鎂和磷在凝固及退火過程中會(huì)形成Mg3P2析出相。而趙謝群資料也指出Mg-P金屬化合物是銅基合金中的強(qiáng)化相，所以可以判定該合金中殘余的少量磷僅與鎂結(jié)合而不會(huì)有機(jī)會(huì)與鐵結(jié)合，形成鐵一磷沉淀相。因此合金的鑄態(tài)組織是由α-Cu基體和基體上分布著網(wǎng)條狀MgP化合物第二相組成，在長條狀第二相頂部有少量高熔點(diǎn)顆粒。
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