液相分离型合金在常温冷却速度下,由于密度不同导致合金发生分层现象,使得这类合金在工业生产及应用上有所限制。随着科技发展,通过快速凝固冷却法可以制备出不同于常规冷却条件下的组织形貌,使这类材料应用成为可能。目前在电子封装材料、轴瓦材料中都运用到了相分离型合金,近年来相分离型合金被广大研究者关注。Fe和Cu具有优良性能和低廉成本的特点,加之Fe-Cu在常规冷却下容易出现偏析现象,因此对Fe-Cu相分离型合金制备和研究具有工程和科学意义。本文以Fe-Cu相分离型合金为研究内容,采用单辊旋淬、喷铸等快速凝固方式,制备了Fe-Cu基相分离型合金,利用XRD、DSC、SEM等测试手段,探讨了相分离合金形成机制,主要包括如下内容：1、Fe-Cu二元合金亚稳态相分离过程、凝固微观组织研究。采用快速凝固方式制备Fe80Cu20、Fe60Cu40、Fe50Cu50合金,并对三种成分的合金微观组织进行观察,发现随着Cu含量的增多,Fe50Cu50发生相分离最明显,合金体系经历不发生相分离→不完全相分离→完全相分离三种不同程度的相分离；且Fe60Cu40及Fe50Cu50合金中富Cu区出现二次相分离的富Fe小球,为了降低界面能,发生大的富Fe球吞并小富Fe球现象；通过SEM观察,Fe80Cu20合金随着冷速的增大,富Fe枝晶晶粒尺寸和富Cu相的体积分数随着过冷度的增加而减小；DSC的分析发现,相分离温度(Tsep)与γ-Fe相开始凝固温度(Tγ)之间温度差Tsep- Ty和相分离程度趋势吻合。2、Cu添加对Fe78Si9B13非晶形成能力及性能影响。随着Cu元素含量增多,Fe7B-xSi9B13Cux合金非晶形成能力下降,Fe78-xSi9B13Cux合金中有Cu相和Fe相的析出。且当Cu原子百分含量达到10%时,Fe7B-xSi9B13Cux合金中出现富Cu相和富Fe相的分离现象；当组元Cu原子百分比小于10%时,由于析出来的Cu相被固溶在Fe78-xSi9B13Cux里,没有发现富Cu相和富Fe相分离的现象。当Cu原子百分含量增多时,喷铸棒和合金薄带中均出现明显的富Cu相和富Fe相分离现象；对分离出的富Cu相和富Fe相进行维氏硬度测量,得到明显的软硬区,富Cu区硬度大约为110HV,富Fe区硬度约为660HV,相分离软硬不同区增加了材料的韧性,提高了材料应用空间。3、Fe含量对Cu64-xZr36Fex非晶形成能力的影响。当Fe含量原子百分比小于1%时,Cu64-xZr36Fex的非晶形成能力较Cu64Zr36有增大现象；当Fe原子百分含量超过1%时,由于混合焓为正的影响,导致Cu64-xZr36Fex合金非晶形成能力下降；对Cu64-xZr36Fex微观组织观察没有发现晶体相的存在,主要是Zr-Fe金属间化合物被固溶在B2 (Cu-Zr)中。