铈对Fe-4%Si合金凝固特征温度的影响及机制

针对不加Ce和添加Ce的Fe-4%Si合金,采用NETZSCH STA 449C型综合热分析仪测定其示差扫描量热（DSC）曲线,探讨添加Ce对Fe-4%Si合金近平衡凝固过程中特征温度的影响。利用液态金属冷却（LMC）定向凝固技术,对添加Ce的Fe-4%Si合金试样通过定向凝固实验保留固-液界面。采用岛津EPMA-1720H电子探针（EPMA）,对添加Ce的Fe-4%Si合金定向凝固样品,进行长时间点定量分析,探索Ce在固-液界面处的富集。结果表明,添加Ce使Fe-4%Si合金近平衡凝固过程中液相线温度和固相线温度都有降低的趋势、结晶温度区间有增大的趋势。EPMA长时间点定量分析,证实了凝固过程中Ce能够以原子或夹杂物形式在固-液界面前沿的液相富集。界面处Ce的富集,可能阻碍凝固生长过程中原子的供应,进而影响Fe-4%Si合金的近平衡凝固特征温度及结晶温度区间。     

添加铈对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响

针对能够将初生γ-奥氏体保留到室温的Fe-15Mn-0.6C合金，采用扫描电镜(SEM)及其配备的能谱仪(EDS)和电子背散射衍射(EBSD)系统，对添加Ce的合金中的夹杂物进行形貌观察、成分分析和相鉴定，采用FactSage软件系统的Phase Diagram和Equilib模块对添加Ce的合金中的夹杂物行为进行热力学计算。结果表明，添加含Ce夹杂物的类型和数量影响取决于O, S, Ce的相对含量，在0.0006%O-0.0020%S-0.016%Ce和0.0006%O-0.0051%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成CeS夹杂，在0.0015%O-0.0045%S-0.025%Ce条件下，合金中主要形成Ce₂O₂S和CeS夹杂，夹杂物形状圆整，尺寸多数约1～2μm。热力学计算为添加Ce对Fe-15Mn-0.6C合金中夹杂物的影响提供了理论依据。研究结果能够为进一步搞清添加Ce细化初生γ-奥氏体的异质形核作用提供扎实的研究基础。