退火诱导亚稳态Fe80Cu20合金固溶体的结构相变

闫文盛; 殷世龙; 范江玮; 李玉芝; 刘文汉; 郝绿原; 潘志云; 韦世强

doi:10.7498/aps.54.5707

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摘要
利用扩展x射线吸收精细结构和x射线衍射研究了机械合金化制备的体心立方(bcc)的亚稳态Fe80Cu20合金固溶体的结构随退火温度的变化特点.结果表明，在300—873 K温度范围内，随着退火温度的升高，bcc结构物相的晶格常数近于线性降低，这主要是由于Cu原子从bcc结构Fe80Cu20合金固溶体中逐渐偏析出来，生成面心立方(fcc)结构的Cu物相所致.经603K退火后，Cu原子的平均键长RCu—Cu增加了0.003 nm左右，大约有50%的Cu原子从bcc结构的Fe80Cu20合金固溶体中偏析出来.在773 K退火后，bcc结构Fe８０Cu20合金固溶体近于完全相分离，生成了bcc结构的α-Fe与fcc结构的Cu物相.

关键词:
扩展x射线吸收精细结构 /

x射线衍射 /

Fe８０Cu20合金 /

机械合金化
Abstract
The extended x-ray absorption fine structure (EXAFS) and x-ray diffraction (XRD) techniques have been used to study the dependence of structural changes on annealing temperature for metastable body centered cubic (bcc) Fe80Cu20 alloy synthesized by mechanical alloying. In the temperature range from 300 to 873 K, the lattice constant of the bcc-structured phase exhibits a nearly linear decrease with the increase of annealing temperature. This is mainly due to the segregation of Cu atoms from the bcc Fe80Cu20 alloy to form the face centered cubic (fcc) Cu phase. Annealing at 603 K results in an increase of the average Cu—Cu distance RCu—Cu by about 0.003 nm, and about 50% Cu atoms are segregated from the bcc Fe80Cu20 alloy. After annealing at 773K, two phases of bcc α-Fe and fcc-Cu are almost completely separated from the as-milled bcc Fe80Cu20 alloy.

Keywords:
extended x-ray absorption fine structure /

x-ray diffraction /

Fe80Cu20 alloy /

mechanical alloying
作者及机构信息
闫文盛²,

殷世龙¹,

范江玮²,

李玉芝⁴,

刘文汉⁵,

郝绿原³,

潘志云²,

韦世强²

(1)河海大学数学物理系，南京 210024; (2)中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥 230029; (3)中国科学技术大学化学物理系，合肥 230026; (4)中国科学技术大学结构分析开放研究实验室，合肥 230026; (5)中国科学技术大学物理系，合肥 230026

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10275061，10274077)和中国科学院王宽诚博士后工作奖励基金(批准号：200448)资助的课题.
Authors and contacts
Yan Wen-Sheng²,

Yin Shi-Long¹,

Fan Jiang-Wei²,

Li Yu-Zhi⁴,

Liu Wen-Han⁵,

Hao Lu-Yuan³,

Pan Zhi-Yun²,

Wei Shi-Qiang²

(1)河海大学数学物理系，南京 210024; (2)中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥 230029; (3)中国科学技术大学化学物理系，合肥 230026; (4)中国科学技术大学结构分析开放研究实验室，合肥 230026; (5)中国科学技术大学物理系，合肥 230026
参考文献

施引文献

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退火诱导亚稳态Fe80Cu20合金固溶体的结构相变

1. (1)河海大学数学物理系，南京 210024; (2)中国科学技术大学国家同步辐射实验室，合肥 230029; (3)中国科学技术大学化学物理系，合肥 230026; (4)中国科学技术大学结构分析开放研究实验室，合肥 230026; (5)中国科学技术大学物理系，合肥 230026

基金项目: 国家自然科学基金(批准号：10275061，10274077)和中国科学院王宽诚博士后工作奖励基金(批准号：200448)资助的课题.

收稿日期: 2005-01-12

修回日期: 2005-07-18

刊出日期: 2005-06-05

摘要: 利用扩展x射线吸收精细结构和x射线衍射研究了机械合金化制备的体心立方(bcc)的亚稳态Fe80Cu20合金固溶体的结构随退火温度的变化特点.结果表明，在300—873 K温度范围内，随着退火温度的升高，bcc结构物相的晶格常数近于线性降低，这主要是由于Cu原子从bcc结构Fe80Cu20合金固溶体中逐渐偏析出来，生成面心立方(fcc)结构的Cu物相所致.经603K退火后，Cu原子的平均键长RCu—Cu增加了0.003 nm左右，大约有50%的Cu原子从bcc结构的Fe80Cu20合金固溶体中偏析出来.在773 K退火后，bcc结构Fe８０Cu20合金固溶体近于完全相分离，生成了bcc结构的α-Fe与fcc结构的Cu物相.

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