182 工程科学学报，第42卷，第2期 1400 1400 (a)L+y+TiC L+TiC (b) L+y+TiC 1300 L+y+TiC+8 L+TiC+8 1300 L+y+TiC+8 1200 1200 Y+TiC+8 1100 Y+TiC+8 y+TiC g1100 1000 1000 y+TiC ⑧ 900 900 800 800 Laves 6 Y+TiC+o Laves 700 700 y+TiC+o 600 Y+TiC+o+G组 Y+TiC+oFLaves 60 Y+TiC+o+G组 .150.160.170.180.190.200.210.220.230.240.25 0.010 0.014 0.0180.022 0.026 0.030 Cr质量分数% Si质量分数% 图2Cr(a)和Si(b)元素在Crl8-S2.0基体中的伪二元相图 Fig.2 Pseudo-binary diagrams of Cr (a)and Si(b)in the Cr18-Si2.0 matrix (b) (c) 200um 200m :200tm 图3合金铸锭凝固组织金相显微形貌.(a)Cr20-Si2.0:(b)Cr18-Si2.5:(c)Cr18-Si2.0 Fig.3 Optical observations:(a)Cr20-Si2.0:(b)Cr18-Si2.5:(c)Cr18-Si2.0 均未出现这种析出相.Cr20-Si2.0中的深色析出相 浅灰色析出相(2#位置)富集铁素体形成元素Cr、 具有骨架状形貌，主要存在于枝晶内部，经随机视 Mo、Si等，Ni元素贫化，符合铁素体成分特征， 场统计分析其体积分数约为8.4%±0.6%，这有可能 并且在C20-Si2.0合金也得到类似结果，证实了 是计算相图（图1(a))中出现的高温铁素体δ相 δ相在Cr20-Si2.0与Cr18-Si2.5两种成分合金中 对于Cr18-Si2.5合金，析出相主要存在于枝晶间， 的析出.此外，各成分合金中还存在一种亮白色的 具有不规则形状.经最严重析出视场统计其体积 析出相，该相主要分布在晶界，但也可见于晶内和 分数约为3.4%+1.2%，明显少于Cr20-Si2.0合金 δ相附近.能谱分析表明亮白色相（图4(b),3#位 实验采用扫描电镜(SEM)对铸锭凝固组织进 置)含有较高的Ti元素和Mo元素，同时富集C元 行了形貌与成分分析，如图4和表4所示.与金相 素，可确定其为碳化物TiC或(TMo)C.各合金凝 组织形貌相对应，在Cr20-Si2.0(图4(a))与 固组织中并未发现在计算相图中出现的σ相、 Cr18-Si2.5(图4(b))合金中存在分别位于枝晶芯 G相、X相、Laves相等析出相.为对凝固组织中存 部和枝晶间的浅灰色析出相.能谱(EDS)化学成 在的8相进行进一步验证，实验使用X射线衍射 分分析表明，在Cr18-Si2.5合金（图4(b))中基体 (XRD)对Cr20-Si2.0与Cr18-Si2.5合金进行分析 (1#位置)富Ni贫Cr(表4)，符合奥氏体成分特征， Cr20-Si2.0合金的X射线衍射谱线如图5所示，在 (a) (b) (c) 100m 100m 100m 图4合金铸锭凝固组织扫描电镜显微形貌.(a)Cr20-Si2.0:(b)Cr18-Si2.5:(c)Cr18-Si2.0 Fig.4 SEM observations:(a)Cr20-Si2.0;(b)Cr18-Si2.5:(c)Cr18-Si2.0均未出现这种析出相. Cr20−Si2.0 中的深色析出相 具有骨架状形貌，主要存在于枝晶内部，经随机视 场统计分析其体积分数约为 8.4%±0.6%，这有可能 是计算相图（图 1（a））中出现的高温铁素体 δ 相. 对于 Cr18−Si2.5 合金，析出相主要存在于枝晶间， 具有不规则形状. 经最严重析出视场统计其体积 分数约为 3.4%±1.2%，明显少于 Cr20−Si2.0 合金. 实验采用扫描电镜（SEM）对铸锭凝固组织进 行了形貌与成分分析，如图 4 和表 4 所示. 与金相 组 织 形 貌 相 对 应 ， 在 Cr20−Si2.0（ 图 4（ a） ） 与 Cr18−Si2.5（图 4（b））合金中存在分别位于枝晶芯 部和枝晶间的浅灰色析出相. 能谱（EDS）化学成 分分析表明，在 Cr18−Si2.5 合金（图 4（b））中基体 （1#位置）富 Ni 贫 Cr（表 4），符合奥氏体成分特征， 浅灰色析出相（2#位置）富集铁素体形成元素 Cr、 Mo、Si 等 ，Ni 元素贫化，符合铁素体成分特征[14] ， 并且在 Cr20−Si2.0 合金也得到类似结果，证实了 δ 相在 Cr20−Si2.0 与 Cr18−Si2.5 两种成分合金中 的析出. 此外，各成分合金中还存在一种亮白色的 析出相，该相主要分布在晶界，但也可见于晶内和 δ 相附近. 能谱分析表明亮白色相（图 4（b），3#位 置）含有较高的 Ti 元素和 Mo 元素，同时富集 C 元 素，可确定其为碳化物 TiC 或（TiMo）C. 各合金凝 固组织中并未发现在计算相图中出现的 σ 相 、 G 相、χ 相、Laves 相等析出相. 为对凝固组织中存 在的 δ 相进行进一步验证，实验使用 X 射线衍射 （XRD）对 Cr20−Si2.0 与 Cr18−Si2.5 合金进行分析. Cr20−Si2.0 合金的 X 射线衍射谱线如图 5 所示，在 温度/°C 1400 (a) L+γ+TiC L+γ+TiC L+γ+TiC+δ L L+γ+TiC+δ γ+TiC+δ δ L+TiC γ+TiC+δ γ+TiC+σ γ+TiC+σ+Laves γ+TiC+σ γ+TiC+σ+G组 γ+TiC+σ+G组 Laves Laves γ+TiC γ+TiC σ σ δ L+TiC+δ L+TiC (b) 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 温度/°C 1400 1300 1200 1100 1000 900 800 700 600 0.15 0.16 0.17 0.18 0.19 0.20 0.21 0.22 0.23 0.24 0.25 0.010 0.014 0.018 0.022 0.026 0.030 Cr 质量分数/% Si 质量分数/% 图 2    Cr（a）和 Si（b）元素在 Cr18−Si2.0 基体中的伪二元相图 Fig.2    Pseudo-binary diagrams of Cr (a) and Si (b) in the Cr18−Si2.0 matrix 200 μm 200 μm 200 μm (a) (b) (c) 图 3    合金铸锭凝固组织金相显微形貌. （a） Cr20−Si2.0；（b） Cr18−Si2.5；（c） Cr18−Si2.0 Fig.3    Optical observations：(a) Cr20−Si2.0；(b) Cr18−Si2.5；(c) Cr18−Si2.0 100 μm 100 μm 100 μm (a) (b) (c) 1 2 3 图 4    合金铸锭凝固组织扫描电镜显微形貌. （a） Cr20−Si2.0； （b） Cr18−Si2.5；（c） Cr18−Si2.0 Fig.4    SEM observations：(a) Cr20−Si2.0；(b) Cr18−Si2.5；(c) Cr18−Si2.0 · 182 · 工程科学学报，第 42 卷，第 2 期