Mn-Al-C永磁合金相变动力学及τ相的稳定性

D0I:10.13374/j.issn1001-053x.1987.04.007 北京钢铁学院学报 第9卷第4期 Journal of Beijing University Vol,9 No.4 1987年10月 of Iron and Steel Technology 0ct,1987 Mn-Al-C永磁合金相变动力学 及t相的稳定性 张荣芬 史振华 (精密合金教研室) 摘 要 本文研究了成分为Mn69.40%、A129.86%、C0.58%3元合金的和变动力学和 3种不同成分MnA1-C合金的恒温转变过程，还用示差热分析法测定了合金在加热 过程巾相变的临界温度。实验结朵表明：合金的恒温转变过程随成分不同而变化， 处于亚共析成分时，τ相分解先析出Y相：处于过共析成分时，τ相分解先析出B- Mn扣。t相的稳定性取决于Mn/C比，含破量一定，随Mn含量增加，t相稳定性降 低，必须使合金中的含碳量超过其在相内的溶解度极限，才能提高？相的稳定 性。 关键词：相变，共析，动力学，永磁合金 The Dynamics of Phase Transformation and Stability of t Phase for Mn-Al-C Alloy Zhang Rongfen Shi Zhenhua Abstract The dynamics of phase transformation of the ternary alloy which con- sists of 69.40wt%Mn,29.86wt%Al,0.58wt%C,and constant tempera- ture for three types of Mn-Al-C have been researched,The critical tem- perature of base transformation of the alloys were measured by DTA,It 1985-05一02收稿 45

第 卷第 期 年 月 北 京 钢 铁 学 院 学 报 。 。 。 一 一 永磁合金相变动 力学 及 相的稳定性 张荣芬 史振华 精密合金教研室 摘 要 本文研究了成分 为 形 、 男 、 书 元合金的相变动力学和 种不 同成分 一 川 一 合金的恒温转变过程 ， 还用示差热分析法测定了合金在加热 过程中泪变的临界温度 。 实验结果表明 合金的恒温转变过程随成分不同而变化 ， 处于亚共析成分时 ， 相分解先析 出下相 处于过共析成分时 ， 相分解先析 出 尹 。 扣 相的稳定性取决于 。 比 ， 含碳量一定 ， 随 。 含量增加 ， 相稳定性降 低 必须使合金中的含碳量超过其在材目内的溶解度极限 ， 才能提 高 丫 相 的 稳 定 性 关链词 相 变 ， 共析 ， 动 力学 ， 永研合金 丁 一 一 ，夕 ， ， 肠 ， ， 一 一 。 手 · ， 、 一 一 收稿 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．1987．04．007

indicated that the transformation temperature for these alloy varied with the different compositions.In the sub-eutectic composition,phase decom- posed,Y-phase precipitated first.But in over-eutectic composition,B-Mn phase precipitated from r-phase.When the content of C was constant,the stability of t-phase decreased with the increase of Mn content. Key words:phase transformation,.eutectic,dynamics,magnetic alloy 前 言 M·-A1-C永磁合金是一种新型的永磁材料，它不含有稀缺元素Co,原材料资源丰 富，具有能与A1NiCo永磁合金相媲美的优良磁性能。日本生产的AlM:x-B各向异性 Mn-A1-C永磁合金的磁性能1)为：Br=5200~6000Gs,Hc=2000~2600Oe,（BH)max =5~6MGOe,研究达到的最高磁特性为：Br=6080Gs,BHc=3370Oe,iHc=3820Oe, (BH)max=8.1MGOe。北京钢铁学院和武汉冶金研究所等单位共同研制的各向异性 Mn-AI-C合金的磁性能，已达到日本生产水平。 目前，各向异性Mn-A1-C永磁合金的高性能是用合金化和热挤压成型方法来获得 的。加人合金元素C,提高了亚稳铁磁性τ相的稳定性，使合金能在较高的温度范围内 进行热挤压，通过热塑性变形使τ相的晶粒细化并形成晶体织构。显然，进一步了解τ相 稳定性与成分、温度的依赖关系，对制定热挤压工艺是有指导意义的。为此本文研 究了Mn69.40%,A】29.86%,C0.58%3元合金的相变动力学及不同Mn含量对r相 性的彩响。 1试样制备及实验方法 合金的制备是将电解锰，0A号铝和石墨在非真空感应炉内冶炼，在14001450℃ 熔炼30mn,浇注成圆柱形铸件。所研究的合金成分见表1。从铸件上分别切割厚1mm 和5mm试样作为X射线和金相观察样品。 表1合金成分，wt% 样品热处理在空气中进行，处理后的样品经 Table 1 Composition of 浸蚀后，在光学显微镜下观察样品的金相组 alloy,wt% 织。用X-650型电子探针分析微区成分来分 辨各相。并用M-V2型定量金相显微镜进行 No. 16-2 16-6 18-12 15-9 定量分析，确定各相的体积百分数。在APD Mo 69.40 70.52 71.06 72.68 -10型X射线仪上，用Cu靶辐射，确定合金 29.86 28.49 28.5 26.80 0.58 0.54 0.53 0.5 中不同的相结构。用CR-G高温差热仪，测 定加热过程中ε相转变过程。 2实验结果及讨论 2.1Mn-AI-C永磁合金动力学曲线的绘制 46

五 一 ， ， 丫一 一 ， 日 一 丫 一 ， 丫 一 ， ， ， 月 吕 一 一 永磁 合 金是 一种新型的永磁材料 ， 它不含有稀缺元素 。 ， 原材料资源丰 富 ， 具 有能与 。 永磁合金相媲美的优 良磁 性能 。 日本生 产 的 ， 一 各 向 异 性 一 一 永磁合 金的磁 性能〔 〕为 ， ， 二 二 研究达到的最高磁特性为 ， ， ， 二 。 北京钢铁学 院和武汉冶 金 研究 所等单位共 同研制的各 向 异性 一 卜 合金的磁 性能 ， 已达到 日本生产水平 。 目前 ， 各 向异性 一 一 永磁合 金的高性能是 用合 金化和热挤压 成型方法来获 得 的 。 加 入合金 元素 ， 提高 了亚稳铁磁 性 相的稳 定性 ， 使合金能在较高的温度范 围 内 进行 热挤压 ， 通 过热塑性变形 使 相 的 晶粒 细化并形成晶体织构 。 显 然 ， 进一步了解 相 稳定性与成分 、 温度的依赖关系 ， 对制 定热挤压工 艺是 有指导 意 义 的 。 为 此 本 文 研 究 了 ， ， 元合金的相变动力学及 不 同 含量对 相 性的影响 。 试样制备及实验方法 合 金的制备是 将 电解锰 ， 号 铝 和石 墨在非真空感应炉 内冶 炼 ， 在 。 ℃ 熔炼 ， 浇注 成圆柱形铸件 。 所 研究 的合 金成分 见表 。 从铸 件上 分 别切割 厚 和 试样作为 射线 和金相 观察样 品 。 表 合 金成分 ， 样品热处理 在空气中进行 ， 处理 后 的样品经 。 。 。 浸蚀后 ， 在光学 显微镜下观察样品的金相组 ， 织 。 用 一 型 电子探针分 析微区成分 来分 － 辨各相 。 并用 一 型 定量金相显微镜进行 · 一 一 一 一 定量分析 ， 确 定各 相的体积百 分数 。 在 一 型 射线 仪上 ， 用 靶辐 射 ， 确 定合 金 中不 同的相结 构 。 用 一 高温差 热 仪 ， 测 二 盯 竺 一 竺竺生二里一竺里一 定加 热过程 中。 相 转变 过程 。 实验结 果及讨论 一 卜 永磁合 金动 力学 曲线 的绘制

将表1中成分为69.40%Mn,29.68% A1,0.58%C的16-2合金样品，在1150℃ 700 2队 固溶2h,迅速淬火到室温以便获得e相单 600P P 相组织（多边形的晶界组织），然后在 500 400~750℃的范围内，每隔50℃经不同时 400 0 间等温回火，用光学显微镜和定量金相显 微镜观察来确定各个回火温度下，τ相、 ①x祖开始形成时间②相转变终了时间（剩8%E十τ）， Y相、B-Mn相开始析出的时间和各相的 ③AIMn(Y)开始形成时间；④B-M开始形成时间 体积百分数，由此绘出该合金的相变动力 图169.40%Mn,29.86%Aj,0.58%C的Mm-Al-C 学曲线示于图1。 合金相变动力学曲线 (1)图1中最下面的①线为e-τ转 Fig.1 Curve of dynamics of phase transforma.ion of Mn-Al-C alloy consisting of 69.40wt 变线，即是τ相转变开始线，在低于400℃或 Mn,29.86wr%Al and 0.58wt C 高于600℃τ相析出线段是外推法求得的。 τ相析出是利用光学显微镜来观察，τ相和ε相在显微镜下的反光能力很近似，均为 白色，只是τ相较暗，且呈孪晶。从τ相形成过程2)即ε→ε'·τ的相变晶体几何学位间 关系上很容易形成孪晶得到解释。故以此作为判据来确定不同温度下τ相开始析出的时 间。 (2)图1中第二条即为②线为ε相转变终了线，这是由定量金相分析结果，把还剩 余8%体积百分数的ε相，作为ε相转变结束绘出的曲线。M-V2型定量金相显微镜测量原 理是以组织中各种相的衬度不同，进行分析。若两相的衬度反差大，则测出的结果准确 度高，反之，则测量结果存在一定误差。高于650℃τ相更不易测准。 (3)图1中③为Y相和④为β-M相的开始析出线是分别根据金相组织中发现细小 的Y相和B-Mn相时绘出的。e相转变结束后，在700℃以下较宽的温度范围内有一段稳定存 在的区间，随着回火时间延长，首先从τ相中分解出Y相，Y相在缺陷处不均匀形成，析出细 小的孤立的白亮质点。有明显的边界，当回火时间延长到B-M相形成时，往往是紧靠 着Y相析出B-M相呈白色块状，但不如Y相光亮，且无明显边界。在700℃不同时间回 火后的组织变化和X射线衍射数据表明，700℃1h后，样品出现了Y相衍射线条，金相组 织为τ+Y+碳化物如图2，在同一温度下回火5h后，除Y相衍射峰强度继续增大外，同 时发现了B-Mn衍射线条，金相组织为τ+Y+BMn+碳化物（图）。 0 图2t十Y十碳化物 图3t十Y十Mn十碳化物 Fig.2 t Phase,y.pbase and carbide Fig.3 t-phasc,y-phase,BMn-phase and carbide 47

行勺介‘ 一︸﹄ 仙“甘幼 片 将表 中成分 为 ， ， 的 一 合金样品 ， 在 ℃ 固溶 ， 迅速淬火到室 温以便 获得 相单 相 组织 多边形的 晶界组 织 ， 然 后 在 ℃ 的范 围内 ， 每 隔 ℃经不 同时 间等温回火 ， 用 光学显微镜和定量 金相显 微镜观察来确定各 个回火 温度下 ， 相 、 相 、 日 一 相开 始析 出的时间和各 相 的 体积百分 数 ， 由此绘 出该合金的相 变动 力 学 曲线示 于 图 。 图 中最下 面 的①线 为。 、 下 转 变线 ， 即是 相 转变开始线 ， 在低于 ℃ 或 高于 ℃ 下 相 析 出线 段是 外推法求得 的 。 、 ‘ ，兴‘ 溉、 之一 丫卜一 ① 相开始形成时 间，② 时目转变终了时 间 剩 书已 书 ③ 下 开始形成时间 ④ 月 一 开始形成时间 图 ， 拓 ， 书 ， 男 的 一 一 合金相变动 力学曲线 一 ‘ 一 一 ， 拓 ， 形 ， 多 相 析出是 利用光学显微镜来观察 ， 相和。 相在显微镜下 的反光能力很近似 ， 均 为 白色 ， 只是 ，相 较 暗 ， 且呈 李晶 。 从 相 形 成 过程 〔 “ 〕 即。 ” 。 尹 ‘ 的相 变晶体几何学 位 间 关系上 很容易形成孪晶得 到解释 。 故 以 此 作为判 据来确 定不 同温度下 相开 始析 出的时 间 。 图 中第二 条 即为②线 为 相 转变终 了线 ， 这是 由定量金相分析结果 ，把还剩 余 体积百分 数的。 相 ， 作为。 相转变结束绘 出的 曲线 。 一 型定量金相显微镜测量原 理 是 以组织 中各种相 的衬 度不 同 ， 进行分 析 。 若两相的衬度反差大 ， 则测 出的结果准确 度 高 ， 反 之 ， 则测 量结果存在一定误差 。 高于 ℃ 相更不易测准 。 图 中③为 相 和④为卜 相的开 始析出线是 分别根据金相组织 中发现细小 的丫相 和民 相 时绘 出的 。 。 相转变结 束后 ，在 ℃ 以下较宽的温度范 围内有一 段稳定存 在 的区 间 ，随着 回 火 时 间延长 ，首先从 相 中分解 出丫相 ， 丫相在缺陷处不 均 匀 形 成 ， 析出细 小的孤立的 白亮质点 。 有明显的边 界 ， 当回火 时 间延长到 卜 相形 成时 ， 往往是 紧 靠 着丫相 析出卜 相 呈 白色 块状 ， 但不 如丫相 光亮 ， 且无 明显边 界 。 在 ℃ 不 同时 间 回 火后的组织变化和 射线 衍射 数据表 明 ， ℃ 后 ， 样品 出现 了 相衍射线 条 ， 金相组 织为 丫 碳 化物 如图 在 同一温 度下 回火 后 ， 除丫相衍 射峰强度继续增大外 ， 同 时发现 了 一 衍射线 条 ， 金相组织为 日 十 碳化物 图 。 图 ， 十下十碳化物 图 ，十下一卜月 碳化物 丫 一 ‘ 一 么 。 。 ， 下 一 。 。 ， 户 。 一 。

2.2不同Mn含置对x相稳定性的影响 为了比较不同成分合金相变动力学的差异，将表1所列18-12,15-92种合金的样 品，固溶淬火后，在500~650℃区间进行回火，观察恒温转变过程的组织变化。结果示 于表2，并绘制了部分恒温转变图（图4）。 表2不同温度下的相变 Table 2 Phase transformation at different temperatures Tempering Time for t-phase Ti血efor Y-phase Time for B-phase temperature starting precipitate ending precipitate starting precipitate min min min 16-2 18-2 15-9 16-2 18-2 15-9 500 10 20 2100 1200 1020 550 3 12 720 500 380 600 240 180 150 650 3 5 100 80 60 由图可见，含碳量基本相同的几种合 金，由于含Mn量的不同，而使e相恒温转 r phase sterting 700r 15- precipitale- 15-2 Y phase sterting 变过程的相变速度、相变产物和τ相存在 /u.o 600 r+e precipitate 区间发生差异。 500 .B Mn pliase sterting precipitate 8-12 (1)随Mn含量的增加，e-t转变速 2 度减缓，形成τ相的时间推迟，图中τ相开 Igr min 始形成曲线，依次向右移。 图！不同合金成分时间-温度转变量图 (2)随Mn含量增加，t相分解的时 Fig.4 TTT diagram of differen:alloys 间提前，图中B-Mn相开始形成曲线左移， 表明x相单相区缩小，τ相稳定性降低。从18-12,15-9样品在650℃回火5h后的X射线衍射 谱线上可以看到，15-9样品的B-Mn衍射线条的相对强度远大于18-12样品的B-Mn相衍 射线条的相对强度，说明M含量增加，B-Mn相生成速度和生成量也都显著增大。前已 报导3J当含Mn量>73%时，e相转变开始就同时产生t+B-M,不存在r相单相区。 (3)τ相的分解产物，随Mn含量的不同发生明显变化，低Mn成分的16-2样品， 按e→x→t+Y→t+Y+B-Mn过程进行相变，Mn含量提高，16-6、18-12、15-9样品， 按e→r→t+B-Mn→t+B-Mn+Y过程进行相变。即处于亚共析成分，(69.40%M) 的样品先共析出Y相，处于过共析成分（≥T0.5%Mn)的样品先共析出B-Mn相。金 子秀夫c4研究含Mn量小于72,2%，Mn-AI2元合金恒温转变，得到的相变过程为E-→ t→共析相(Y+B-Mn),未指出有先共析产物。本文的结果与文献〔5〕研究Mn-Al -C3元合金的结果相一致。 2.3加热过程中相变随Mn含量的变化 为了进-一步分析M含量对τ相稳定性的影响，用示差热分析法测定了加热过程中 的相变温度。16-2、16-6、18-12,15-9样品经过1150℃固谘水谇后，在CR-G高温差 48

不 同 含皿对 相艳定性的影响 为 了比较不 同成分合金相变动力学 的差异 ， 将表 所列 一 ， 一 。 种合金的样 品 ， 固溶淬火后 ， 在 ℃ 区间进 行回火 ， 观察恒温转变过程的组织变化 。 结果示 于表 ， 并绘制 了部分恒温转变图 图 。 表 不 同 温 度 下 的 相 变 ， 一 一 月 一 ℃ 一 一 一 垃 】 一 一 一 由图可 见 ， 含碳量基本相 同的几 种合 金 ， 由于含 量的不 同 ， 而使。 相恒温 转 变过程的相变速度 、 相变产物和 相存在 区间发 生差 异 。 随 含量 的增加 ， 。 一 转变速 度减缓 ， 形成 相的时间推迟 ， 图 中 下 相开 始形成 曲线 ， 依次 向右移 。 随 含量 增加 ， 下 相分解的时 间提前 ， 图中价 相开 始 形成 曲线左 移 ， 笑 卜 可条， 粼 图 不同合金成分 时间 一 温度 一 转变量图 七 表 明 相单相 区缩小 ， 相稳定性降低 。 从 一 ， 样品在“ 。 ℃ 回火 后的 射线衍 射 谱线上可以看到 ， 一 样品的 民 衍 射线 条的相对强度远 大 于 、 样品的卜 相 衍 射线条的相 对强 度 ， 说 明 含量 增加 ， 日 一 相 生成速度 和生成量也都显著增大 。 前 已 报导 〔 〕 当含 量 时 ， 。 相转变开始就同时产生 日 一 ， 不存在 相单相区 。 相的分解产物 ， 随 含量 的不 同发 生 明显 变化 ， 低 成分的 样品 ， 按。 ， 下， 丫， 丫 日 一 过程进 行相 变 ， 含量提 高 ， 一 、 一 、 一 勺样品 ， 按。 ， ， 丫 日 一 ， 一 丫过程进 行相变 。 即处于亚 共析成分 ， 。 的样品 先共析出 相 ， 处于过 共析成分 写 的 样品先共 析 出 民 相 。 金 子秀 夫〔 〕研究含 量 小于 ， 一 元合金恒温 转变 ， 得到的相 变过程为。 ” ，， 共析相 丫 十 卜 ， 未 指出有先共析产物 。 本文 的结 果与文献 〕 研究 一 一 元合金的结果相 一致 。 加热过程 中相变随 含盆的 变化 为 了进 一步分 析 含量 对 相稳 定性的影响 ， 用 示 差 热分析法测 定 了加 热 过 程 中 的相变温 度 。 一 、 一 、 一 ， 一 样品经 过 ℃ 固溶水淬后 ， 在 一 高 温 差

热仪上，以10℃/min的加热速度进行测量， 表3加热过程中的相变温度 差热量程为20mV,温度量程为20mV,灵 Table 3 Transformation 做度±25μV,得到DTA曲线，曲线上出现 temperature under 两个吸热峰，前者为共析转变，后者为包品 heating 转变。测得的相变温度综合于表3。 Temp.of eutectic Temp,of eutectic 从以上结果可见： No. transformation transformation (1)随着含Mn量增加，包品转变温 度逐渐提高，与Mn-AI2元平衡相图吻合。 16-2 781 1173 (2)随着含Mn量增加，共析转变温 16-6 780 1181 度逐渐降低，含Mn量愈高，转变温度下降 18-12 777 1187 愈明显。 15-9 765 1200 (3)Mn含量提高，e相区下移，使ε相转变成r相的速度减缓，缩小了亚稳态r相 的存在区间，这与图4所示的相变动力学曲线相对应。 上述r相稳定性与Mn含量的依赖关系，实质上是取决于Mn/C比例。实验证实c6) 碳在r相中的溶解度极限为(0.1Mn-6.6),16-2、16-6、18-12、15-9合金中含碳量 虽然接近，但碳在τ相中的过饱和程度都不同，对照表4数据表明，共析转变温度随碳 在τ相中的过饱和度减少逐渐降低。15-9合金中的含碳量则处于不饱和状态，故共析转 变温度迅速下降，τ相稳定性也随之明显恶化。因此，为了提高亚稳铁磁性τ相的稳定 性和获得优良的磁性能，合金的含碳量必须超过其在τ相内的溶解度极限。当碳含量大致 固定在0.5%时，Mn含量的变化范围是有限的，其上限应小于71%。 表4碳在τ相中的饱和度 Table 4 Saturation of C in t-phase Ma Limit of solibility Over-solubility No. W1 wt d.1Ma-6.6 of carbon 16-2 69.40 0.58 0.34 +0.24 16-6 70.52 0.54 0.45 +0.09 18-12 71.06 0.53 0.51 +0.02 15-9 72.68 0.54 0.67 一0.13 3 结 论 (1)e相的恒温转变过程依赖于合金成分，随合金中Mn量变化，相变产物会发 生明显差异。含Mn量低（69.4%)处于亚共析成分范围，按ε-→r→x+Y-T+Y+B-Mn 过程进行相变即先共析出Y相；含Mn量≥70.5%处于过共析成分范围，则按e→r→t+ B-Mn→t+B-Mn+Y过程进行相变，先共析出B-Mn相。 (2)含碳量大致相同(0.55%C左右)，含Mn量为69.40~72.68%的合金， 49

热仪上 ， 以 ℃ 的加 热速度进 行测量 ， 表 加热过程中的相变温度 差热量程为 ， 温 度量 程 为 ， 灵 放度 士 ， ， 得到 丁 曲线 ， 曲线上 出 现 两个吸 热峰 ， 前者为 共析转变 ， 后者为 包 晶 转变 。 测 得的相变温度综合于表 。 一 。 。 。 ， 。 ， ‘ 。 从以上结果可 见 ， ，三 ’ ， ，‘ ，耳 随着含 量增加 ， 包 晶转变 温 ℃ ℃ 度逐 渐提 高 ， 与 一 元平衡 相 图吻合 。 一 随着含 量 增加 ， 共析转变 温 一 。 度逐 渐降 低 ， 含 量愈 高 ， 转变温 度下 降 一 愈明显 。 一 。 。 含量 提 高 ， 。 相 区下移 ， 使。 相 转变成 相 的速度减缓 ， 缩小 了亚 稳态 相 的存在 区 间 ， 这与 图 所示 的相 变动 力学 曲线相对应 。 上 述 相稳 定性 与 含量 的 依赖关 系 ， 实质上是 取决于 比例 。 实验证 实〔 〕 碳 在 相 中的溶解度极限 为 。 一 ， 一 、 一 、 一 、 一 合金 中含 碳 量 虽然接近 ， 但碳 在 相 中的过饱和程度都 不 同 ， 对照 表 数据表明 ， 共析转变温 度 随 碳 在， 相 中的 过 饱 和度减 少逐 渐降低 。 一 合金 中的含碳量 则处于不饱和状态 ， 故 共析 转 变温 度迅 速下降 ， 相稳 定性也随 之 明显 恶 化 。 因此 ， 为 了提 高亚稳铁磁 性 相 的 稳 定 性和 获得优 良的磁 性能 ， 合 金 的含碳量必须 超 过其在 相 内的溶解度极限 。 当碳 含量大 致 固定在 时 ， 含量的变化范 围是 有限 的 ， 其上限 应小于 。 表 碳 在 相 中 的 饱 和 度 下 一 多 书 日 一 一 了 一 毛 十 一 十 一 一 一 结 论 。 相的 恒温 转变过 程 依 赖 于 合 金成分 ， 随合 金 中 量 变化 ， 相变 产物会发 生明显差 异 。 含 量低 处于亚 共析成分范围 ， 按。 ” ” 十 丫” 十 丫 日 一 过 程进 行相 变 即先 共析出 相 含 量 》 处 于 过 共析成分 范 围 ， 则按 。 ‘ 丫 ” 卜 日 一 十 朽丈程进 行相变 ， 先共析出卜 相 。 含碳量 大致相 同 左 右 ， 含 量 为 一 的 合 金

随M含量增高，e→t转变速度减缓，形成x相的时间推迟，而π相分解时间提前，分解 速度加快，因而缩小了x相单相区。 (3)τ相的稳定性，取决于碳在t相中的过饱和程度。当合金的含碳量为0.5%， Mn量大于71%，则处于不饱和状态，合金共析转变温度下降，ε相区下移，τ相稳定性 明显恶化。因此，为了提高τ相的稳定性，必须使合金中的含碳量超过其在τ相内的溶 解度极限。 致谢 本文的试验样品由武议冶金研究所一室冶炼，北京钢铁学院精密合金教研室裘宝琴同志参加了金相制备，物质 结构中心X光组协助完成了X射线分析，一并谨致谢意。 王小琴.罗运林参加了木试验研究工作. 参考文献 〔1)Kojime,S.:日本应用磁气学会志Vol.6(1982),18 2 Kojime,S.et al:AIP Conf.Proc,24 1974),768 〔8〕史振华等：北京钢院学报1982年增刊2122 〔4)金水秀夫：日本金属学会志Vol.3112(1967),1326 (5 Willi,H.D.et al.Menth,IEEE Trans.on Mag.,Vol.16 3(1980),534 〔6)美国专利3976,519 铁路运输露天矿陡帮开采工艺研究 荣获1987年国家科技进步二等奖 我院采矿心系与马鞍山山研究院，鞍钢大孤山铁矿和鞍钢矿山研究所等合作，以大 孤山铁矿作为试验点，开展了铁路运输露天矿陡帮开采的可行性研究，对陡帮和缓帮开 采两个方案进行了技术经济比较，得出铁路运输开拓时期（至1994年），陡帮开采比缓 帮开采推迟剥岩量4300万吨，可多获利润净现值5900万元。 通过大孤山铁矿工业试验证明，铁路运输的雾天矿，在现有设备条件下实现陡帮开 采，技术上是可行的。试验确定的工艺结构参数合理，试验取得的数据可靠，对类似的 矿山有使用价值。该开采工艺推迟初期剥岩量，减少建设投资，推迟最终边坡暴露时 间，从而可获明显的经济效益。该项研究成果填补了我国露天开采工艺的一项空白。 50

随 含量 增高 ， 。 ， 转变速度减缓 ， 形 成 相 的时 间推退 ， 而 相分解时 间提前 ， 分解 速 度加快 ， 因而缩小 了 相 单相区 。 丫 相的稳定性 ， 取决于碳 在 相 中的过饱和程度 。 当合金的含碳量 为 ， 量大于 ， 则处于不饱和状态 ， 合 金共析转变温 度下降 ， 。 相 区下移 ， 相稳 定性 明显恶 化 。 因此 ， 为 了提 高 相的稳 定性 ， 必须 使合 金 中的 含碳 量 超过其在 相 内 的 溶 解度极限 。 致 谢 本文的试验样品 由武汉冶金研究所 一室冶炼 ， 北京钢铁学 院精密合金教研室裘宝琴同志参加了金相制备 ， 物质 结构中心 光组协助完成了 射线分析 ，一并谨 致谢意 王小琴 ， 罗运林参加了木试验研究工作 。 参 考 文 献 〔 〕 ， 。 日本 应用 磁 气学 会志 〔 〕 ， 。 ， ， 〔 〕 史振华等 北京钢院学 报 年增刊 〔 〕 金水秀夫 ， 日本金属 学 会志 ， 〔 〕 ， 。 ， 〔 〕 美国专利 ， ， 丫丫丫丫甘毕丫丫切叭内叼砂叭八阳丫丫切沪六八附丫丫丫丫廿沪六八呀铂八阳切叭舟丫沪叭八彻仙八柑韧呀材丫叼丫丫呀叼丫切内柑、 呀勺、 叼叼叼丫 铁路运输露天 矿陡帮开 采工艺研究 荣获 年国家科技进步二 等奖 我院采矿系与马 鞍 山矿 山研究院 ， 鞍钢大孤 山铁矿和鞍钢 矿 山研究所 等合 作 ， 以大 孤 山铁矿 作为试验 点 ， 开 展 了铁 路运 输露天矿陡 帮开 采 的可行性研究 ， 对 陡 帮 和缓 帮开 采两 个方案进 行 了技术经 济 比较 ， 得 出铁 路运输开 拓时 期 至 年 ， 陡 帮 开 采比缓 帮开 采 推迟 剥 岩量 万吨 ， 可 多获利润 净现值 万 元 。 通 过大 孤 山铁矿工 业 试验 证 明 ， 铁路运 输的雾夫矿 ， 在现有 设 备条 件下实现陡 帮开 采 ， 技术上 是可行 的 。 试验确定 的工 艺结 构参数合 理 ， 试验取 得 的数 据可 靠 ， 对 类似的 矿 日有使用 价值 。 该开采工 艺推迟 初期剥岩量 ， 减 少建 设投资 ， 推迟 最终边 坡 暴 露 时 间 ， 从而可获明 显的经济效益 。 该项研究成果 填补 了我国露天 开采工 艺的 一项空 白