固态相变 教学课件 作者 刘宗昌第7章合金的沉淀与时效7.5含铜钢中铜的脱溶与时效.ppt

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1、7.5含铜钢中铜的脱溶与时效1、试验用Fe-Cu合金、含铜钢化学成分为（质量分数%）：1#0.005C，0.031Si，0.034Mn，1.18Cu，2#0.06C，0.035Si，0.34Mn，1.55Cu；将试样进行固溶处理后加热到550℃时效。用高分辨电子显微镜观测。Fe-Cu合金相图铁原子和铜原子半径相近，（铁原子半径0.127nm，铜原子半径0.128nm）。但是晶格不同，fcc、bcc，溶解度有限。2.时效硬化曲线（Fe－1.18Cu）3、时效各阶段的金相组织（a）固溶态；（b）欠时

2、效；（c）时效峰；（d）时效200h4、固溶态的HTEM像HRTEM，Cu偏聚区（G-P区）的衍射条纹5、时效峰处G.P区的HRTEM像G.P区的HREM像时效峰处的G.P区的衍射花样衍射花样标定偏聚区为bcc结构，表明铜原子除了偏聚在铁素体的（001）等晶面上外，还出现了一个特殊的衍射斑，其面间距d＝0.257nm。相当于Cu的（110）晶面的面间距。时效峰衍射花样表明：（1）衍射花样说明基体是bcc结构；（2）[100]入射时，衍射谱多了一个（001）bcc小衍射斑点，说明铜原子偏聚在铁素体

3、的（001）晶面上。（3）[210]，[110]，两个方向入射时，除了存在（001）bcc小衍射斑点外，在其两侧还各增加了一个小斑点。在[111]入射时出现一个暗环。其面间距均为d＝0.257nm。相当于Cu的（110）晶面的面间距。强化原因:（1）铜原子G.P区与铁素体基体出现半共格界面，造成较大晶格畸变。（2）G.P中严重畸变，位错密度较高，约1011cm－2。这些因素是时效峰强化的原因。6、过时效HREM（550℃时效50小时）Fe-1.55Cu550℃时效50小时的X-射线衍射分析结果

4、衍射谱中只有铁素体的三强峰，没有新相或ε－Cu析出。铜偏聚区的高分辨点阵像铁原子和铜原子半径相近，（铁原子半径0.127nm，铜原子半径0.128nm）。但是晶格不同，fcc、bcc含铜颗粒中分成若干亚晶，尺寸3～6nm，各亚晶位向不同。其中1和2两个倒易点构成的再生像存在大量位错和层错过时效，ε-Cu析出图7-35ε-Cu优先在位错上和铁素体晶界上形核7、结论（1）固溶态为过饱和铁素体组织，铁素体晶粒中分布着富铜颗粒(G-P区)，尺寸4～25nm。（2）G.P区仍然是bcc结构。铜原子偏聚在｛

5、001｝晶面上。（3）G.P区与基体半共格。位错密度较高，约1011cm－2。是时效强化的原因。（4）ε-Cu析出，过时效。