Al对Cu-20Ni-19Fe合金微观组织和高温抗氧化性能的影响

作     者：刘英 梁志敏 王立伟 彭珍珍 汪殿龙 LIU Ying;LIANG Zhimin;WANG Liwei;PENG Zhenzhen;WANG Dianlong

作者机构：河北科技大学材料科学与工程学院河北石家庄050018 河北省材料近净成形技术重点实验室河北石家庄050018 

出 版 物：《河北科技大学学报》 (Journal of Hebei University of Science and Technology)

年 卷 期：2021年第42卷第3期

页      面：296-303页

学科分类：080503[工学-材料加工工程] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(51875168) 河北省自然科学基金(E2021208005,E2020208089,E2019208089,E2020208083) 

主　　题：有色金属及其合金 Cu-Ni-Fe合金 微观组织 高温氧化 铝电解 

摘      要：为了解决Cu-Ni-Fe惰性阳极在铝电解过程中高温抗氧化性能差的问题,采用真空熔炼法制备不同Al含量的Cu-20Ni-19Fe-x Al(x=0%,6%,8%,10%,质量分数,下同)合金,于850℃和1.013×10^(5) Pa氧分压下进行高温氧化实验,氧化时间为100 h,研究Al添加量对合金微观组织结构及高温氧化性能的影响。结果表明:铸造Cu-20Ni-19Fe合金由富Ni/Fe的枝晶相(γ_(1))和富Cu,Ni的基体相(γ_(2))组成;添加6%Al的Cu-20Ni-19Fe合金,Al固溶在合金基体中;添加8%和10%Al的Cu-20Ni-19Fe合金,微观组织中形成了针状或块状NiAl相,且NiAl相随Al含量的增加而增多;Cu-20Ni-19Fe合金在850℃和1.013×10^(5) Pa氧分压下氧化动力学呈直线规律;添加Al元素后,合金的高温氧化动力学曲线由直线转变为指数规律,Al含量越高,合金氧化速率指数越小。Al元素的加入提高了Cu-20Ni-19Fe合金的高温抗氧化性能,使其有望成为惰性阳极铝电解中的备选阳极材料。