Y-Co-Cu合金相转变及凝固组织研究

摘要

稀土Sm-Co永磁合金在高温下具有优异的磁性能，常应用于航空航天和汽车动力系统等领域，但存在价格高昂、稀土资源浪费等问题。在稀土Sm-Co永磁合金中添加稀土Y和过渡金属Cu，不仅可以降低生产成本，还可以提高稀土资源利用率。为了探究稀土Y和过渡金属Cu对YCo₅合金相形成的影响，采用电弧熔炼法制备Y(Co_1-xCu_x)₅（x=0.05,0.10,0.13,0.24）合金，利用X射线衍射（XRD）、扫描电镜-能谱仪（SEM-EDS）和差热分析（DTA）等手段研究Y-Co-Cu合金的相转变和凝固组织。在Y(Co_1-xCu_x)₅合金中存在2种相转变过程。凝固时，合金首先从液相中析出YCo₅初晶相，随后发生包晶反应L+YCo₅→YCu₄，析出YCu₄相，最终凝固组织为YCo₅和YCu₄；随着Cu含量的增加，合金中YCo₅的体积分数不断减少，YCu₄的体积分数不断增加，Cu在YCo₅中的溶解度也不断增加。实验结果表明，Cu元素可以顺利掺杂到YCo₅中，同时会使合金的液相线温度降低。

关键词

Y-Co-Cu合金 / 稀土永磁 / 热分析 / 相转变 / 凝固组织