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《中南大学》 2004年
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Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金热处理工艺及性能研究

洪斌  
【摘要】:本文以Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金为研究对象,利用金相观察、SEM、TEM、能谱分析及电导率、硬度的测量等方法,研究了添加0.5%Si和1.5Al%对Cu-9Ni-2.5Sn合金组织和性能的影响。研究发现: (1)Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0-5Si合金的铸态组织分明显枝晶组织:枝晶内是贫Sn、富Ni的Cu-Ni固溶体,枝晶间为富Sn相。 (2)Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金的铸态组织存在Sn的宏观反偏析,Sn的含量基本上从外到内呈现下降趋势。均匀化退火能一定程度,但不能完全消除Sn的反偏析。 (3)提高均匀化退火温度可以大大减少均匀化退火时间。实验合金适宜的均匀化退火工艺为960℃、1小时均匀化退火。 (4)Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金添加少量的Al和Si在固溶态能生成新相Ni_2Si和Ni_2Al。时效过程中,由于Ni_2Si和Ni_2Al相的析出使合金导电率在一定程度上有所提高。 (5)Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金在时效过程中硬化曲线呈现单峰形状。随着温度的升高,达到硬度峰值所需的时间越短。480℃时效只需1.5小时即可达到峰值,450℃时效则需3.5小时左右,但二者的硬化峰值相差不大。新相Ni_2Si在时效过程中产生沉淀强化,从而使Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金的硬度比Cu-9Ni-2.5Sn合金大大提高。 (6)对Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金,时效前的冷变形度越大,就越有利于该合金在时效中脱溶沉淀,缩短合金达到峰值的时间。 (7)在峰时效的样品中,得到了基体和析出物的两套斑点,由衍射花样标定结果可知析出物与基体晶格存在确定的位向关系,可用以下公式表示: (8)Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-0.5Si合金中析出物对材料的强化作用,遵循 中南大学硕士学位论文 摘要 orowan机制,即位错绕过析出物并且留下位错环。当时效强化型合金 中第二相以Orowan机制产生强化效应时,材料强度升高的幅度与基 体中析出物的平均间距成反比。材料中析出物体积分数一定,析出物 的尺寸越小时,数量就越多,平均间距越小,强化作用也更显著。
【学位授予单位】:中南大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TG156

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