Cu-Ti-Ni導(dǎo)電銅合金的組織與性能研究.pdf

1、本文研究了Cu-Ti-Ni合金鑄態(tài)、固溶態(tài)及時(shí)效態(tài)的組織與性能，探討了深冷處理對Cu-Ti-Ni合金組織及性能的影響機(jī)制。采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡fSEM)、X射線衍射儀(XRD)及透射電子顯微鏡(TEM)對顯微組織進(jìn)行了分析，并對Cu-Ti-Ni合金的硬度、導(dǎo)電率和彈性模量進(jìn)行了測試。通過研究得到以下結(jié)論：
　　(1)添加Ni的Cu-3Ti合金在凝固過程中形成NiTi相，組織形貌由未添加Ni的Cu-3Ti合金的樹枝

2、晶轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小等軸晶組織。Cu-3Ti-xNi(x=1,3,5)合金的鑄態(tài)組織由α-Cu(Ti，Ni)和初生相N汀i金屬間化合物構(gòu)成，NiTi相在Cu基體中分布均勻且隨著Ni含量的增加逐漸增加。
　　(2)Cu-3Ti-xNi(X=1，3，5)合金經(jīng)適當(dāng)?shù)墓倘?時(shí)效處理后，在Cu基體中析出了大量均勻分布的細(xì)小沉淀相。時(shí)效初期，連續(xù)析出與基體保持共格關(guān)系的亞穩(wěn)定β-Cu4Ti相。隨著時(shí)效時(shí)間的延長，β'-Cu4Ti相轉(zhuǎn)變?yōu)椴贿B續(xù)的穩(wěn)定

3、Cu3Ti相，與基體喪失共格關(guān)系；Cu-3Ti-3Ni和Cu-3Ti-5Ni合金經(jīng)固溶-時(shí)效處理后析出Ni3Ti相，均勻分布在Cu基體中。隨著時(shí)效時(shí)問的延長，Ni3Ti相及初生相NiTi金屬問化合物出現(xiàn)回溶現(xiàn)象。
　　(3)Ni的添加顯著提高了鑄態(tài)Cu-3Ti合金的硬度及導(dǎo)電率。Cu-3Ti-xNi(x=1，3，5)合金合適的固溶工藝為850℃保溫4h。
　　(4)Cu-3Ti-xNi(x=1，3，5)合金經(jīng)一次時(shí)效及分級時(shí)

4、效處理后，硬度均先升高后降低。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，Cu-3Ti-xNi(X=1，3，5)合金的最佳一次時(shí)效工藝為450℃保溫5h，硬度分別是198HV、157HV和163HV。最佳分級時(shí)效工藝是300℃×2h+450℃×7h，硬度分別是205Hv、183HV和187HV。
　　(5)Cu-3Ti-xNi(x=1，3，5)合金經(jīng)一次時(shí)效及分級時(shí)效處理后，導(dǎo)電率均急劇升高，隨后緩慢增加。過時(shí)效處理后，Cu-3Ti-1Ni合金導(dǎo)電率繼續(xù)緩慢

5、增加，Cu-3Ti-3Ni合金導(dǎo)電率出現(xiàn)小幅度減小，而Cu-3 Ti-5Ni合金導(dǎo)電率急劇下降。
　　(6)Cu-3Ti-1Ni合金經(jīng)時(shí)效處理后的峰值硬度大于Cu-3Ti-3Ni和Cu-3Ti-5Ni合金的峰值硬度，但是Cu-3Ti-1Ni合金的導(dǎo)電率明顯低于Cu-3Ti-3Ni和Cu-3Ti-5Ni合金的導(dǎo)電率。過時(shí)效處理后，Cu-3Ti-5Ni合金的硬度及導(dǎo)電率均呈現(xiàn)大幅度下降。
　　(7)深冷處理促進(jìn)了Cu-3Ti-x

6、Ni(x=1，3，5)合金晶粒的細(xì)化和細(xì)小顆粒相的析出，并使Cu-3Ti-5Ni合金中的針狀Ni3Ti相析出更完全。另外，在Ni3Ti析出相周圍出現(xiàn)了位錯(cuò)的纏繞，且基體中的位錯(cuò)線向位錯(cuò)環(huán)轉(zhuǎn)變。
　　(8)深冷處理提高了Cu-3Ti-xNi(x=1，3，5)合金的硬度，但對導(dǎo)電率影響不大。在本實(shí)驗(yàn)范圍內(nèi)，Cu-3Ti-XNi(x=1，3，5)合金深冷處理的最佳工藝是在液氮中直浸15h，硬度分別是228HV、200HV和217HV。與