Ti、Sn、Zn對(duì)Cu-Ni合金微觀組織和性能的影響.pdf

1、本研究通過(guò)在Cu-Ni二元合金中加入金屬元素Ti，形成化合物析出Cu4Ti相、Ni2Ti相和少量的NiTi相來(lái)細(xì)化Cu-Ni合金的晶粒尺寸。同時(shí)，合金元素Ti彌散分布在Cu-Ni合金中，提高了Cu-Ni合金的強(qiáng)度。在對(duì)Cu-Ni-Ti合金進(jìn)行時(shí)效處理后，使Cu-Ni-Ti合金中的析出相逐漸增多，固溶在銅中的合金元素減少，電子的散射能力下降，從而提高了Cu-Ni-Ti合金的電導(dǎo)率。
　　首先對(duì)Cu-Ni-Ti合金進(jìn)行成分設(shè)計(jì)、鍛壓、

2、軋制和時(shí)效處理，并對(duì)Cu-Ni-Ti合金進(jìn)行金相顯微組織分析、X射線衍射分析、差熱分析、掃描電鏡分析和能譜分析。通過(guò)對(duì)Cu-Ni-Ti合金進(jìn)行合理的成分設(shè)計(jì)，有效地避免了合金元素Ti對(duì)Cu-Ni合金電導(dǎo)率的影響。為了改善Cu-Ni-Ti合金的綜合性能，在Cu-Ni-Ti合金的基礎(chǔ)上，通過(guò)添加合金元素Zn、Sn提高Cu-Ni-Ti合金的電導(dǎo)率和硬度。使用光學(xué)電子顯微鏡（OM）、差熱分析儀（DTA）、X射線衍射儀(XRD)、EDS能譜分析儀

3、和掃描電鏡(SEM)等分析測(cè)試手段，對(duì)Cu-Ni-Ti-Zn合金和Cu-Ni-Ti-Sn的顯微組織及第二相形貌和成分進(jìn)行了分析。結(jié)合差熱分析對(duì)時(shí)效后的生成相進(jìn)行了分析和判斷，同時(shí)采用Miedema理論模型對(duì)Cu-Ni-Ti-Zn合金各生成相相序進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算。研究結(jié)果表明：
　　(1)Cu-Ni-Ti（電導(dǎo)率為54.17％IACS，維氏硬度為201Hv）合金的綜合性能要優(yōu)于C7025（Cu-3.0Ni-0.65Si-0.15Mg

4、是一種常用的引線框架材料，電導(dǎo)率為50%IACS，維氏硬度約為200Hv）合金。因此，作為一種新型引線框架用銅合金材料，Cu-Ni-Ti合金具有良好的電導(dǎo)率和硬度。
　　(2)在Cu-Ni-Ti合金中加入金屬元素Sn，生成了新的化合物相Sn3Ti5。化合物相Sn3Ti5對(duì)Cu-Ni-Ti合金的晶粒細(xì)化效果顯著，提高了Cu-Ni-Ti合金的強(qiáng)度。同時(shí)合金元素Sn的加入提高了Cu-Ni-Ti合金的韌性和軋制加工性能。使銅合金的電導(dǎo)率和

5、硬度也有一定的提高。
　　(3)金屬元素Zn的加入對(duì)Cu-Ni-Ti合金起到了晶粒細(xì)化的作用，同時(shí)使Cu-Ni-Ti合金的硬度也得到了明顯的提高。隨著合金中Zn含量的增加，合金試樣的晶粒度在減小。當(dāng)Cu-Ni-Ti合金中的Zn含量增加到一定程度時(shí)，晶粒度卻沒(méi)有繼續(xù)減小，硬度值也在下降。因此，在Cu-Ni-Ti合金中Zn的含量為0.05wt%時(shí)，Cu-Ni-Ti-Zn合金的力學(xué)性能最優(yōu)。合金元素Zn的加入可導(dǎo)致Cu-Ni-Ti合金的