Effect of different cooling rates on the microstructure of Cu–Al–Fe alloy

Abstract

The phases obtained in copper aluminium bronze alloy (Cu–10Al–2Fe) cast into a permanent die were investigated. The parameters examined were the preheating temperatures of the die and the graphite coating thickness. The phases α and γ₂ were detected as well as the metastable phases β′ and γ′. The intermetallics of the system Fe–Al were obtained in various stoichiometric compositions. The different cooling rates of the casting resulted in two mechanisms of transformation to α grains out of the unstable β phase, one being nucleation and growth producing needle shaped α grains and the other exhibiting a massive transformation to spherical α grains.

On a étudié les phases obtenues dans l’alliage de cuivre aluminium bronze (Cu–10Al–2Fe) coulé dans un moule permanent. Les paramètres examinés incluaient les températures de préchauffage du moule et l’épaisseur du revêtement de graphite. On a détecté les phases α et γ₂ ainsi que les phases métastables β′ et γ′. On a obtenu les composés intermétalliques du système Fe–Al sous des compositions stoechiométriques variées. Les différentes vitesses de refroidissement du moulage ont résulté en deux mécanismes de transformation en grains α à partir de la phase β instable, l’un étant la nucléation et la croissance produisant des grains α en forme d’aiguille, l’autre exhibant une transformation massive en grains α sphériques.

Keywords:

• Aluminium bronze
• Metallography
• Copper
• Iron die