粉末冶金法制備高強(qiáng)度Cu-Ni-Sn合金的工藝及性能研究.pdf

1、Cu-Ni-Sn系合金由于高強(qiáng)度、高彈性、優(yōu)良減磨性和抗腐蝕性優(yōu)越等特點(diǎn),引起了越來(lái)越多的關(guān)注。其中Cu-15Ni-8Sn以其高Sn含量而具備最為顯著的時(shí)效沉淀強(qiáng)化效果,但也因此,傳統(tǒng)的熔鑄法在合金制備過(guò)程中由于冷速過(guò)慢,使合金極易出現(xiàn)Sn的偏析而嚴(yán)重降低了其時(shí)效強(qiáng)化效果,惡化其機(jī)械性能。
　　 針對(duì)這一問題,本論文采用甩帶快速凝固和厚壁鋼模澆鑄快速鹽水冷兩種冷卻方法制備Cu-15Ni-8Sn合金,通過(guò)提高冷速以控制Sn的偏析。

2、再經(jīng)粉碎制得預(yù)合金粉,以此為原料進(jìn)行粉末冶金熱壓燒結(jié),并通過(guò)適宜的固溶、變形、時(shí)效等熱處理方式改善合金的組織性能,添加適量的第四元元素以細(xì)化合金晶粒及延緩不連續(xù)沉淀,以期獲得組織成分均勻、時(shí)效強(qiáng)化效果顯著的Cu-15Ni-8Sn合金。
　　 試驗(yàn)采用金相、掃描電鏡和能譜儀等微觀組織觀察手段,借助洛氏硬度、剪切強(qiáng)度、微磨損率等測(cè)試方法,系統(tǒng)研究了不同制備及處理工藝與合金性能的關(guān)系,結(jié)果表明:
　　 以厚壁鋼模澆鑄鹽水冷法制

3、備合金,經(jīng)粉碎得到預(yù)合金粉并以此為原料經(jīng)熱壓燒結(jié)能獲得組織均勻致密的合金,最佳燒結(jié)工藝為850℃×150s,且燒結(jié)溫度為影響燒結(jié)性能的主要因素。系統(tǒng)考察固溶溫度、預(yù)冷變形、時(shí)效溫度以及時(shí)效時(shí)間等熱處理因素對(duì)合金的組織性能影響的研究表明,影響Cu-15Ni-8Sn合金硬度水平的主次因素為:冷壓變形量>時(shí)效時(shí)間>時(shí)效溫度>固溶溫度,較優(yōu)的工藝路線為:840℃×15min固溶+40％冷壓變形+400℃×4h時(shí)效,可獲得硬度達(dá)37.6HRC和抗