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因瓦型低膨胀合金是一类在一定温度范围内保持较低膨胀系数的合金,主要应用于标准量具、微波谐振腔、彩色显像管的荫罩、液化天然气及液氢的贮存、运输容器等要求尺寸随温度变化基本保持不变的器件。国内外对合金元素作用、制备工艺、热处理、变形工艺、因瓦反常机理、磁性能、焊接性能等方面做了广泛的研究。在合金元素作用方面,Mg或Ce对合金组织与性能影响的研究鲜有报道,而实际生产中采用Ni-Mg中间合金或Ce脱氧,铸锭中可能会残留微量Mg或Ce。针对这一实际问题,作者在Fe-Ni-Co因瓦型低膨胀合金中添加Mg或Ce,借助光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、热膨胀仪等分析仪器,研究添加元素对合金锻材(含固溶态)组织结构、非金属夹杂物、热膨胀性能、低温组织稳定性等影响,为合金的理论研究和实际生产提供一定的参考。实验所得结论如下：(1)适量Mg或Ce元素细化了合金锻态组织。当添加0.021%Mg或0.0072%Ce时,合金晶粒度级别分别达到10.0级、12.0级。添加元素不改变合金锻态组织结构,组织仍为面心立方的单相奥氏体。(2)含Mg合金锻材非金属夹杂物级别不超过1.0级。适量Ce元素改变了合金锻材硫化物夹杂的形态,使长条状硫化物变为椭圆或球状。(3)随着添加Mg或Ce含量增加,合金平均线热膨胀系数(20～100℃)将减小。这是由于两种元素具有明显的脱氧脱硫作用,一方面减少了杂质原子在晶界偏聚,另一方面减少了非金属夹杂物。随着固溶温度升高,含0.010%Mg合金和含0.0060%Ce合金晶粒粗化,合金线热膨胀系数(-60-+100℃)增大。(4)大部分含Mg或Ce合金-60℃冷冻2h发生了马氏体相变,线热膨胀系数将随温度升高迅速增大(-60-+100℃)。利用DSC法、热膨胀法、共振法测定合金马氏体相变开始温度(Ms),发现添加适量Mg或Ce可降低合金相变温度,提高低温组织稳定性。热膨胀法和共振法测量结果较为接近,较DSC法测得结果更准确。