Fe-1C-xSi合金的液态结构

王浩伟¹，王世晨²，滕新营¹，刘含莲⁴，王焕荣³，叶以富⁵

(1.上海交通大学材料学院,上海,200030;
2.中国石化新星公司德州石油机械厂,德州,253007;
3.山东大学材料液态结构及其遗传性教育部重点实验室,济南,250061;
4.山东大学机械学院,济南,250061;
5.华东理工大学资源与环境工程学院,上海,200237)

摘要:利用高温液态X射线衍射研究了纯铁,Fe-1C和Fe-1Si合金在约1550℃及Fe-1C-xSi(质量分数,%)合金从熔点附近至1560℃的液态结构.结果表明:与纯铁的最近邻距离r1=0.259 nm和配位数N1=10.5相比,液态Fe-1C合金的r1和N1略有增加.而液态Fe-1Si合金的r1和N1却略微减小.在1560-1470℃,液态Fe-1C-1Si合金的r1=0.254-0.250 nm,明显低于液态Fe-1C合金和Fe-1Si合金的r1值.从1560℃降温至1530℃时,Fe-1C-1Si合金的r1值减少,而N1由10.3剧增至11.8,并且在熔点以上不高的温度保持12.0不变.分析表明:在液态二元系中,C和Si以不同形式存在;而在三元系中,C和Si对纯铁的液态结构具有复杂的影响.Fe-1C-1Si合金在1560-1530℃范围内存在由δ相向γ相的转变,而这种相变随Si含量的增加向低温区域扩展,在Si含量为4%时熔体为单一的δ相,这主要是Si元素抑制γ相区而扩展δ相区产生的.

关键词:液态结构; Fe-C-Si合金; X射线衍射;

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