合金元素的影响

     影响金属间化合物生长的合金元素主要有 C 、 Si 、 Cu 和稀土元素等，其中 C 存在于钢中，而 Si 、 Cu 和稀土元素则主要存在于 Al 液中。

     专家研究了含碳量对金属间化合物厚度的影响，研究表明，含碳量越高，金属间化合物的厚度越小。作者认为，这是由于界面层中 C 原子灰阻碍 Fe 原子和 Al 原子在界面层中的扩散导致的。通过对比低碳钢和中碳钢在纯铝中热浸蘸结果也得到了相同的结论，他还指出，随着界面反应层的生长，钢中的 C 原子会向解密那前沿扩散，造成C 的积聚。

     Si对金属间化合物生长的阻碍作用一直是铁 / 铝固 / 液界面反应研究的热点。专家研究表明，在铝中加入2.5wt%Si 就可以显著地较小金属间化合物的厚度。还有人指出，铝中 Si 的含量达到 2% 时，金属间化合物厚度就会明显减小。专家在研究中指出，当 Si 浓度小于 2.at% 时，界面层厚度迅速减小，大于此值时，厚度、减小缓慢，且 Si 元素的加入会使得温度对金属间化合物的影响变小。有人发现，当 Si 含量达到 6% 时，不但金属间化合物的厚度会减小，而且界面形态也会发生变化。多数学者认为 Si 之所以能够减小金属间化合物厚度是因为 Si 原子会占据界面反应层的结构空位，阻碍 Al 原子和 Fe 原子在界面反应层中的扩散。但是，专家在最新的研究中否定了这一解释。也有学者认为 Si 的存在并不会导致金属间化合物生长减慢，而主要是加速了基体 Fe 的溶解，但这一解释并未得到证实。

     学者指出，除了 Si 元素外， Cu 的加入也可以减小金属间化合物厚度。研究发现，纯铝中加入 11wt%Cu 可以使金属间化合物的厚度减小 75% ，专家的研究结果表明，在钢表面镀 Ni 或在 Al 中添加 Sr 和 Ti 可以有效的减小金属间化合物的厚度，且添加 Sr 的效果要优于 Ti 。杨和梅等人通过在铝液中添加稀土元素铈发现，铈可以抑制界面层中  Fe 2 Al 5 的生长，使得界面层以 FeAl 3 和少量的  Fe 2 Al 5 为主。