Si含量對(duì)C72500合金性能影響的研究.pdf

1、Cu-Ni-Sn合金作為一種新型銅基彈性材料,與鈹青銅相比,成本低廉、性能優(yōu)良,具有更強(qiáng)的抗高溫應(yīng)力松弛能力,還能滿(mǎn)足減小元件尺寸和綠色環(huán)保的需求,在電子行業(yè)、汽車(chē)與電器中作為各種彈性元器件得到廣泛應(yīng)用。研究表明:影響Cu-Ni-Sn合金性能的因素有很多,其中微量元素種類(lèi)與加入量是一個(gè)重要的影響因素之一。本文以添加不同Si元素含量的C72500(Cu-9.5Ni-2.3Sn)合金為研究對(duì)象,主要研究了Si含量對(duì)合金鑄態(tài)組織與物理性能的影

2、響,Si含量與不同固溶處理?xiàng)l件對(duì)C72500合金組織與物理性能的影響以及對(duì)時(shí)效組織與力學(xué)性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:
　　(1)各試驗(yàn)合金鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)呈明顯的樹(shù)枝狀偏析特征,而且枝晶發(fā)達(dá),Si含量在0％~0.3%范圍內(nèi),隨著Si含量的增加,晶粒不斷細(xì)化;C72500合金鑄態(tài)宏觀組織存在明顯三個(gè)形態(tài)不同的晶區(qū),且隨Si含量的增加合金鑄態(tài)組織的柱狀晶區(qū)減小;C72500合金鑄態(tài)的電導(dǎo)率與硬度隨Si含量的增加而不斷增大,這是因?yàn)镃7250

3、0鑄態(tài)合金除形成NiSn、Ni3Sn外,加入Si后還形成了Ni2Si與Ni3Si相,對(duì)合金起到強(qiáng)化作用;C72500合金鑄態(tài)的電導(dǎo)率與硬度分別為9.7%IACS、90.4HV,當(dāng)Si含量為0.30%時(shí),其電導(dǎo)率為13.1%IACS,硬度值為202.6H,比C72500合金分別提高了35.1%與124%。
　　(2)當(dāng)加入0.15%Si時(shí),合金晶粒變小并在固溶組織中產(chǎn)生了黑色顆粒組織,這是由于在固溶過(guò)程中,新相Ni2Si與Ni3Si

4、固溶到基體中同時(shí)出現(xiàn)了細(xì)小的Ni31Si12相,它在固溶時(shí)并不能固溶到基體中;Si含量在0%~0.3%范圍內(nèi),C72500合金經(jīng)800℃固溶后的電導(dǎo)率與硬度隨Si含量的增加而不斷增大,合金在800℃固溶2h的電導(dǎo)率比固溶1h時(shí)要低,而硬度卻比固溶1h時(shí)要高。
　　(3)Si含量在0%~0.3%范圍內(nèi),C72500合金在時(shí)效時(shí)析出NiSn與Ni4Sn相,加入Si后還析出Ni2Si、Ni3Si第相,合金中第二相隨Si含量增加而增多,它

5、們通過(guò)阻礙晶粒長(zhǎng)大和時(shí)效沉淀而強(qiáng)化合金,使合金強(qiáng)度提高。
　　(4)試驗(yàn)合金經(jīng)400℃×4h時(shí)效后,合金電導(dǎo)率、硬度與抗拉強(qiáng)度都隨Si含量的增加而不斷增大,并且時(shí)效前經(jīng)800℃×2h固溶處理的合金電導(dǎo)率、硬度與抗拉強(qiáng)度都比時(shí)效前經(jīng)800℃×1h固溶處理的要大;但隨Si含量的增加,試驗(yàn)合金的塑性卻不斷降低。當(dāng)Si含量為0.30%時(shí),在800℃×2h固溶條件下,變形量為70%的C72500合金經(jīng)400℃×4h時(shí)效后,具有較高的電導(dǎo)率與