第5期 刘谨等：重熔过共晶FeC-B合金初生FezB的凝固遗传及消除 ·655· Fe,B原子集团生长受到抑制，从而导致Fe,B在凝 究[学位论文].昆明：昆明理工大学，2009) 固过程中形核长大都受到限制.因此，在1320℃施 [Levi A.Heredity in cast iron.The Iron Age,1927(6):960 加电脉冲获得的5号试样凝固组织中Fe,B不再保 4]Bian X F,Liu X F,Wang X E,et al.Heredity effect of modifica- tion efficiency for Al-Sr master alloy.Acta Metall Sin,1997,33 持长杆状，而且析出颗粒数量和体积分数也大为减 (6):609 少，完全消除铸态组织的影响，彻底消除过共晶F一 (边秀房，刘相法，王先娥，等.ASr中间合金变质效果的遗 C-B合金重熔凝固组织的遗传性. 传效应.金属学报，1997,33(6)：609) 此外，与具有相同热历程而没有施加电脉冲的 5] Prokoshkina V G,Kaputkina L M.Structure heredity,aging and stability of strengthening of Cr-Ni maraging steels.Mater Sci Eng 试样2和试样3的凝固组织相比，无论是试样4还 A,2006,438-440:222 是试样5的凝固组织中，除先共晶相Fe,B外的基体 [6]Zhang J,Yu HS,Kang S B,et al.Modification of horizontal con- 组织的形态并没有发生明显变化.这表明在本研究 tinuous casting Al42%Si alloy using FSM master alloy.Mater 实验条件下，电脉冲主要影响重熔过共品Fe一C一B Charact,2013,75:44 合金的液态结构，从而改变先共晶相F©B的析出和形 Kita Y,Van Zytveld J B,Movrita Z,et al.Covalency in liquid Si and liquid transition-metal-Si alloys:X-ray diffraction studies. 态，而对随后凝固过程及凝固组织的形成，影响较小 Phys Condens Matter,1994,6(4):811 4结论 8] Li H,Ding F,Wang JL,et al.Structural studies of clusters in melt of FeAl compound.J Chem Phys,2001,114(14):6413 (I)过共晶Fe一C-B合金凝固组织中初生 [9]Wang J Z,Qi J G,Du H L.et al.Heredity of aluminum melt Fe,B存在明显的组织遗传性，单一的重熔 caused by electric pulse modification.J fron Steel Res Int,2007, (<1320℃)处理难以消除这种遗传性. 14(4):75 [0]Margerie J C.The notion of heredity in cast iron.Metall Cast / (2)在重熔温度为1220℃时对过共晶FeCB om,1974,15(3):546 合金施加电脉冲，可以影响凝固组织中Fe,B的空间 [11]Benxi Iron and Steel Co.Boron Steel.Beijing:Metallurgical In- 分布，并使其形核核心数量大大增加，但不能改变其 dustry Press,1977 由于遗传性而保留下来的长杆状形态. (本溪钢铁公司.硼钢.北京：治金工业出版社，1977) (3)当提高重熔温度至1320℃时对过共晶Fe- [12]Li F,Li Z H,Zhao G R,et al.Effeet of boron on proeutectic phase in Fe-0.77C-B alloy solidification microstructure.Found- C-B合金施加电脉冲，能消除凝固组织遗传的影 y,2009,58(2):162 响，使Fe,B由长杆状转变为颗粒状，并明显减少 (李飞，黎振华，赵国荣，等.硼对Fe0.77C-B合金凝固组 FezB的析出. 织先共品相的影响.铸造，2009,58(2)：162) [13]Chikazumi S.Handbook of Magnetic Body.Yang Y S,Han J D, 参考文献 Translated.Beijing:Metallurgical Industry Press,1984 [1]Zhao G R,Li Z H,Jiang Y H,et al.Microstructure and proper- (近角聪信.磁性体手册.杨膺善，韩俊德，译.北京：治金 ties of cast Fe-C-B alloy.Foundry,2008,57 (5):451 工业出版社，1984) (赵国荣，黎振华，蒋业华，等.铸造Fe-C-B合金组织与性 [14]Wang JZ.The Research of Treating Technology with Electro-Pulse 能研究.铸造，2008,57(5)：451) Modification and the Hypothesis of Liquid Metal Cluster Structure HeZY.Efects of Composition and Heat Treatment on Microstrue- [Dissertation].Beijing:Beijing University of Science and Tech- ture and Properties of Fe-C-B Alloy [Dissertation].Kunming: nology,1998 Kunming University of Science and Technology,2009 (王建中.电脉冲孕有处理技术及液态金属团簇结构假说的 (何正员.成分与热处理对FCB合金组织和性能的影响研 研究[学位论文].北京：北京科技大学，1998)第 5 期 刘 谨等: 重熔过共晶 Fe--C--B 合金初生 Fe2B 的凝固遗传及消除 Fe2B 原子集团生长受到抑制，从而导致 Fe2B 在凝 固过程中形核长大都受到限制． 因此，在 1320 ℃ 施 加电脉冲获得的 5 号试样凝固组织中 Fe2B 不再保 持长杆状，而且析出颗粒数量和体积分数也大为减 少，完全消除铸态组织的影响，彻底消除过共晶Fe-- C--B 合金重熔凝固组织的遗传性． 此外，与具有相同热历程而没有施加电脉冲的 试样 2 和试样 3 的凝固组织相比，无论是试样 4 还 是试样 5 的凝固组织中，除先共晶相 Fe2B 外的基体 组织的形态并没有发生明显变化． 这表明在本研究 实验条件下，电脉冲主要影响重熔过共晶 Fe--C--B 合金的液态结构，从而改变先共晶相 Fe2B 的析出和形 态，而对随后凝固过程及凝固组织的形成，影响较小． 4 结论 ( 1) 过共晶 Fe--C--B 合 金 凝 固 组 织 中 初 生 Fe2B 存在明显的组 织遗传性，单 一 的 重 熔 ( ＜ 1320 ℃ ) 处理难以消除这种遗传性． ( 2) 在重熔温度为 1220 ℃时对过共晶 Fe--C--B 合金施加电脉冲，可以影响凝固组织中 Fe2B 的空间 分布，并使其形核核心数量大大增加，但不能改变其 由于遗传性而保留下来的长杆状形态． ( 3) 当提高重熔温度至 1320 ℃时对过共晶Fe-- C--B 合金施加电脉冲，能消除凝固组织遗传的影 响，使 Fe2B 由长杆状转变为颗粒状，并明显减少 Fe2B 的析出． 参 考 文 献 ［1］ Zhao G Ｒ，Li Z H，Jiang Y H，et al． Microstructure and proper￾ties of cast Fe-C-B alloy． Foundry，2008，57( 5) : 451 ( 赵国荣，黎振华，蒋业华，等． 铸造 Fe--C--B 合金组织与性 能研究． 铸造，2008，57( 5) : 451) ［2］ He Z Y． Effects of Composition and Heat Treatment on Microstruc￾ture and Properties of Fe-C-B Alloy［Dissertation］． Kunming: Kunming University of Science and Technology，2009 ( 何正员． 成分与热处理对 Fe--C--B 合金组织和性能的影响研 究［学位论文］． 昆明: 昆明理工大学，2009) ［3］ Levi A． Heredity in cast iron． The Iron Age，1927( 6) : 960 ［4］ Bian X F，Liu X F，Wang X E，et al． Heredity effect of modifica￾tion efficiency for Al-Sr master alloy． Acta Metall Sin，1997，33 ( 6) : 609 ( 边秀房，刘相法，王先娥，等． Al--Sr 中间合金变质效果的遗 传效应． 金属学报，1997，33( 6) : 609) ［5］ Prokoshkina V G，Kaputkina L M． Structure heredity，aging and stability of strengthening of Cr-Ni maraging steels． Mater Sci Eng A，2006，438 － 440: 222 ［6］ Zhang J，Yu H S，Kang S B，et al． Modification of horizontal con￾tinuous casting Al-12% Si alloy using FSM master alloy． Mater Charact，2013，75: 44 ［7］ Kita Y，Van Zytveld J B，Movrita Z，et al． Covalency in liquid Si and liquid transition-metal-Si alloys: X-ray diffraction studies． J Phys Condens Matter，1994，6( 4) : 811 ［8］ Li H，Ding F，Wang J L，et al． Structural studies of clusters in melt of FeAl compound． J Chem Phys，2001，114( 14) : 6413 ［9］ Wang J Z，Qi J G，Du H L，et al． Heredity of aluminum melt caused by electric pulse modification． J Iron Steel Ｒes Int，2007， 14( 4) : 75 ［10］ Margerie J C． The notion of heredity in cast iron． Metall Cast I￾ron，1974，15( 3) : 546 ［11］ Benxi Iron and Steel Co． Boron Steel． Beijing: Metallurgical In￾dustry Press，1977 ( 本溪钢铁公司． 硼钢． 北京: 冶金工业出版社，1977) ［12］ Li F，Li Z H，Zhao G Ｒ，et al． Effect of boron on proeutectic phase in Fe-0. 77C-B alloy solidification microstructure． Found￾ry，2009，58( 2) : 162 ( 李飞，黎振华，赵国荣，等． 硼对 Fe--0． 77C--B 合金凝固组 织先共晶相的影响． 铸造，2009，58( 2) : 162) ［13］ Chikazumi S． Handbook of Magnetic Body． Yang Y S，Han J D， Translated． Beijing: Metallurgical Industry Press，1984 ( 近角聪信． 磁性体手册． 杨膺善，韩俊德，译． 北京: 冶金 工业出版社，1984) ［14］ Wang J Z． The Ｒesearch of Treating Technology with Electro-Pulse Modification and the Hypothesis of Liquid Metal Cluster Structure ［Dissertation］． Beijing: Beijing University of Science and Tech￾nology，1998 ( 王建中． 电脉冲孕育处理技术及液态金属团簇结构假说的 研究［学位论文］． 北京: 北京科技大学，1998) · 556 ·