第2期 刘洋等：FeCr0体系碳还原产物的形态 ·173· (3 80 S00 d 6 能量keV 0 2 2 0 八rFe 6 10 能量keV 150 100 Cr 10 c9 能量keV 2 1 10m 10 能量keV 150 ) Fe Cr 6 10 能量eV 200 2 150 100 10um 6 8 10 能量keV 图111350℃时不同还原时间下C还原FcCr204产物的扫描电镜形貌及能谱图.(a)3min:(b)6min;(c)10min Fig.11 SEM images and EDS spectra of the products of FeCr2 Oa reduced by C at 1350C for different reduction time:(a)3 min:(b)6 min:(c) 10 min Cr、Fe和C,且由表4可知Cr含量最多，质量分数约 含量，故推测浅灰色基体相为Fe-Cr-C合金 为81.63%，而C含量最少，质量分数约为4.79%. 3.5最终产物中Fe-Cr-C合金与Cr碳化物的质 联系前述X射线衍射分析可知，产物中的碳化物主 量估算 要为Cr,C3和少量的(Cr,Fe),Cg.在Cr,C,中C的 由以上X射线衍射、扫描电镜和能谱综合分析 质量分数为9%，Cr的质量分数为91%，若碳化物 结果可知，FeCr20,及Fe203Cr20,被C还原后所 中含有少量的(Cr,Fe),C3,则C和Cr的质量分数都 会降低，这与图13中深色相的组成接近.所以可推 得到的产物组成主要为Fe-Cr-C合金和金属碳化 测深灰色相为碳化物，且实际得到的碳化物中还含 物（主要为Cr,C,).下文将根据本实验数据并结合 有少量的Fe.浅灰色基体相中并没有检测出C的 FeCr-C相图信息，对二者在最终产物中的含量进 含量.值得说明的是，这并不代表基体相中不含有 行估算. C,而可能是由于C的含量太少而使得能谱仪无法 图14是利用FactSage软件绘制的不同温度下 分辨所致(C在FeCr合金中有一定的溶解度，且其 Fe-Cr-C系三元相图中液相区的分布图.图中深色 含量不容忽视，详见下文Fe-Cr-C相图).此外还 区域为液相区，即Fe-Cr-C合金相区.可以看出液 可以看出，浅灰色基体相中的Fe含量明显大于Cr 相区面积和Cr在液相中的饱和溶解度都是随着温第 2 期 刘 洋等: Fe--Cr--O 体系碳还原产物的形态 图 11 1350 ℃时不同还原时间下 C 还原 FeCr2O4 产物的扫描电镜形貌及能谱图． ( a) 3 min; ( b) 6 min; ( c) 10 min Fig． 11 SEM images and EDS spectra of the products of FeCr2O4 reduced by C at 1350 ℃ for different reduction time: ( a) 3 min; ( b) 6 min; ( c) 10 min Cr、Fe 和 C，且由表 4 可知 Cr 含量最多，质量分数约 为 81. 63% ，而 C 含量最少，质量分数约为 4. 79% ． 联系前述 X 射线衍射分析可知，产物中的碳化物主 要为 Cr7C3 和少量的( Cr，Fe) 7C3 ． 在 Cr7C3 中 C 的 质量分数为 9% ，Cr 的质量分数为 91% ，若碳化物 中含有少量的( Cr，Fe) 7C3，则 C 和 Cr 的质量分数都 会降低，这与图 13 中深色相的组成接近． 所以可推 测深灰色相为碳化物，且实际得到的碳化物中还含 有少量的 Fe． 浅灰色基体相中并没有检测出 C 的 含量． 值得说明的是，这并不代表基体相中不含有 C，而可能是由于 C 的含量太少而使得能谱仪无法 分辨所致( C 在 Fe--Cr 合金中有一定的溶解度，且其 含量不容忽视，详见下文 Fe--Cr--C 相图) ． 此外还 可以看出，浅灰色基体相中的 Fe 含量明显大于 Cr 含量，故推测浅灰色基体相为 Fe--Cr--C 合金． 3. 5 最终产物中 Fe--Cr--C 合金与 Cr 碳化物的质 量估算 由以上 X 射线衍射、扫描电镜和能谱综合分析 结果可知，FeCr2O4 及Fe2O3 --Cr2O3 被 C 还原后所 得到的产物组成主要为 Fe--Cr--C 合金和金属碳化 物( 主要为 Cr7C3 ) ． 下文将根据本实验数据并结合 Fe--Cr--C 相图信息，对二者在最终产物中的含量进 行估算． 图 14 是利用 FactSage 软件绘制的不同温度下 Fe--Cr--C 系三元相图中液相区的分布图． 图中深色 区域为液相区，即 Fe--Cr--C 合金相区． 可以看出液 相区面积和 Cr 在液相中的饱和溶解度都是随着温 · 371 ·