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铜铁合金因具有较高的强度、良好的塑性、优良的导电性以及巨大的磁阻效应和特殊的物理性能而被广泛应用于制备大规模集成电路引线框架、高速电气化铁路列车架空导线、电器工程开关电桥、电阻焊电极等。快速凝固可以细化晶粒,增加固溶度,并且是抑制或减轻Cu-Fe合金在凝固过程形成偏析组织的有效途径,因此研究Cu-Fe合金的凝固行为及相选择机理成为研究热点。为了研究不同冷却条件下铜铁合金的凝固行为和机理,开展了如下研究:(1)真空感应熔炼得到的铜铁合金的显微组织主要为Cu基体和均匀分布的α-Fe枝晶,随着Fe含量的增加,α-Fe枝晶越来越粗大,而且显微硬度越来越高。对真空感应熔炼得到的CuFe10合金和CuFe15合金进行冷轧变形,随着变形程度的增加,均匀分布的α-Fe枝晶逐渐沿冷轧方向呈纤维状排列,随着变形量的增加,合金的显微硬度逐渐提高,导电率先降低后迅速升高。(2)真空非自耗电弧熔炼、电磁悬浮以及单辊旋铸等快速凝固方法制备铜铁合金显微组织均由Cu基体、α-Fe枝晶和富Fe球组成。随着冷却速度的增加,富Fe球直径越来越小,数量越来越多。合金的显微硬度随着Fe含量和冷却速度的增加而增加。(3)强流脉冲电子束作用的CuFe10合金表面出现了波状纹理、显微裂纹及微孔等典型电子束照射后的形貌,并使合金表面发生了快速凝固,生成了亚稳液相分离的富Fe球。强流脉冲电子束处理合金表面的显微硬度、耐蚀性能、耐磨性能均得到明显提高。(4)在CuFe10合金表面磁控溅射镀Al膜,强流脉冲电子束照射铜铁合金表面发生了Al合金化,合金化生成了强化相CuAl2相,合金表面也发生了快速凝固,液相分离出现了富Fe球,细化了合金表面的显微组织,电子束照射后的合金表面显微硬度、耐蚀性能、耐磨性能均得到明显提高。