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| 合金氧化温度高于Cu的熔点,析出的新相是液相 |
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氧化温度高于Cu的熔点,析出的新相是液相 Fe—Cu合金系 另一类具有不同氧化行为的合金，其基体组元比合金元素更活泼，这类合金的氧化以Fe—Cu合金体系为例予以讨论。当Fe—Cu合金氧化时，Cu不参与氧化，而是在金属一氧化膜界面形成富Cu层。当富Cu的金属第二相在氧化膜一金属界面析出时，随着成膜过程的进行Cu的浓度超过氧化温度下在合金中的溶解度，于是Cu的富集过程不断继续。如果氧化温度低于Cu的熔点，析出的第二相为固相，由于Fe在Cu中的固溶度低，因此可作为Fe的扩散障降低合金的氧化速率。 如果氧化温度高于Cu的熔点，析出的新相是液相，将沿晶界向合金内渗透。含铜的钢轧制前的预热可能发生这一现象。钢中可能含有铜杂质，也可利用铜作为提高其耐腐蚀性的合金元素。前一种情况可能来自炼铁的矿石所含的微量铜，也可能来自回收的含铜废钢，后者则是有意添加的。轧制含铜钢时，液相渗透的晶界因无法承受剪切或拉伸应力而开裂，致使钢坯表面发生龟裂。结果，所获得的扁坯、方坯或锭坯都无法继续加工，必须废弃或返回进行表面处理。这种现象被称为“热脆性”。其他较不活泼的元素，如sn，As，Bi或sb等，也会导致钢的热脆性。它们和Cu一样富集，降低第二相熔点。 可以通过几种途径来解决热脆性的问题。首先，监测炼钢炉中添料的铜含量，如果需要，可以利用钢水或生铁稀释。其次，通过制订再热工艺，使材料在敏感温度的加热时间短。再次，在很高的温度下Cu的内扩散变得比钢的氧化迅速，从而降低Cu在表面的富集程度。这种技术并不常用，因为材料氧化会导致低的收得率。后，同样会产生富集的Ni可以增加Cu在富集层的溶解度，于是延迟了第二相的析出；或者，析出相是富Ni的固相。以上所有途径中，前两种方法，即在冶炼阶段降低Cu含量以及严格控制再热工艺，通常是有效也是经济的方法。
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