EBSD研究铜单相合金显微组织演化机制

采用深过冷技术对Cu₆₀Ni₄₀、Cu₆₀Ni₃₈Co₂、Cu₆₀Ni₃₅Co₅合金进行处理，以获得不同的过冷度。利用高速摄像机记录快速凝固过程，分析其演化规律与过冷程度的关系。在观察其微观结构时还发现，其整个凝固过程都存在一个临界过冷度^[1-3]。

探讨了Co元素添加对过冷条件下铜基单相合金凝固速率、再辉效应和临界过冷度的影响。对达到最大过冷度的合金进行细化显微组织进行EBSD分析，发现晶粒取向和取向差分布的意义。

对最大过冷度为259 K的Cu₆₀Ni₃₈Co₂合金进行TEM测试，发现其内部某些区域存在高密度位错网络。

最后，利用显微硬度计（HVS-1000Z）测量并记录上述合金的维氏硬度，并分析显微硬度与过冷之间的演变以及临界过冷下显微硬度的变化。

根据上述EBSD、TEM和显微硬度数据分析，发现高过冷时晶粒细化主要以再结晶为主。该实验对 Cu₆₀Ni₄₀、Cu₆₀Ni₃₈Co₂ 和 Cu₆₀Ni₃₅Co₅ 合金分别实现了 220 K、259 K 和 253 K 的最大过冷度。

Co元素添加对CueNi合金凝固过程和显微组织的影响。在快速凝固过程中，存在一定的临界过冷值，它标志着两次晶粒细化发生的开始和结束。Co元素的添加使得非平衡凝固下的Cu Ni合金晶粒更容易细化，同时扩大了细化范围。

Co元素浓度梯度的增大显着提高了CueNieCo合金的凝固速率和再辉效应，加剧了应力累积效应，并逐渐扩大了整个细化范围。高过冷时的组织比低过冷时的显微组织细化，晶粒取向也有显着差异。大量的大角度晶界和孪晶界表明凝固后期的再结晶较为充分。

随着过冷度线性增加，应力逐渐积累，塑性应变程度增大。当达到临界过冷时，积累的应力超过合金的屈服强度，引起塑性应变甚至枝晶网络断裂。

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