7.5含铜钢中铜的脱溶与时效.ppt

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 2.时效硬化曲线（Fe－1.18Cu） 3、时效各阶段的金相组织,OM 4、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 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。 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1011 cm－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 铜偏聚区的高分辨点阵像 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 过时效， ε-Cu析出 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｛001｝晶面上。 （3）G.P区与基体半共格。位错密度较高，约1011 cm－2 。是时效强化的原因。 （4）ε-Cu析出，过时效。 * * 7.5含铜钢中铜的脱溶与时效 内蒙古科技大学 刘忠昌教授 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。 （a）固溶态；（b）欠时效；（c）时效峰；（d）时效200h 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， 衍射谱中只有铁素体的三强峰，没有新相或ε－Cu析出。 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 存在大量位错和层错 图7-35 ε-Cu优先在位错上和铁素体晶界上形核