固溶时效对Cu-4Ni-2Sn-Si合金组织及其性能的影响

采用OM、XRD、导电率和硬度测试等分析方法研究了固溶时效工艺对Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织及性能的影响。结果表明,热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金中未溶解的第二相Ni2Si颗粒随着固溶温度的升高逐渐回溶,且发生再结晶,再结晶晶粒逐渐长大。当温度升高至900℃时,第二相粒子基本回溶到合金基体中。经时效处理后,合金的硬度受到析出相与再结晶的交互作用的影响。当时效温度低于450℃时,硬度值随时效时间的延长呈现先增大后减小的趋势;而时效温度升高至500℃时,合金硬度值随时效时间的延长而逐渐下降。而导电率则随时效时间的延长一直保持增大的趋势。热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金经900℃×1 h固溶处理+68%冷轧变形+450℃×6 h时效处理后获得较优的综合性能,其硬度值为225 HB,导电率为24.5%IACS。     

V对Cu-7.5Ni-5Sn合金组织和性能影响

用高频感应熔炼炉制备3种不同V含量的Cu-7.5Ni-5Sn合金,经均匀化、固溶和时效处理后,测试试样硬度和导电率,研究添加V对合金显微组织和合金性能的影响。研究表明,添加V会细化合金组织,并抑制时效过程中晶界不连续沉淀的产生,而且随V含量的增加,对晶界沉淀抑制作用增强。Cu-7.5Ni-5Sn在380℃时效5 h获得峰值硬度274.6 HV,而Cu-7.5Ni-5Sn-0.2V和Cu-7.5Ni-5Sn-0.5V峰值硬度均在时效7 h后获得,分别为276 HV和289 HV,这是因为V与Ni生成Ni3V共格沉淀相,因此加V合金硬度高。添加V会延长合金硬化峰值的时效时间,同时增强硬化效果。     

热处理对Cu-Cr-Zr-Ni-Si-B合金组织与性能的影响

向Cu-Cr-Zr合金中添加Ni、Si、B元素制备Cu-Cr-Zr-Ni-Si-B合金,研究热处理对Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.7Si-0.06B合金显微组织、电导率和硬度的影响。结果表明：合金铸态组织为粗大的柱状晶,基体内部弥散分布着大量粗大过剩相;固溶处理后,过剩相基本溶解,晶粒明显长大;时效析出颗粒主要有Ni2Si、CrSi2、Cr3B4等化合物。随固溶温度的升高,合金硬度及电导率均快速下降,最低达到105.10 HV0.2、18.77%IACS。时效处理后,合金电导率、硬度都有大幅提升。经960 ℃×2 h固溶＋550 ℃×1 h时效后,硬度达到256.32 HV0.2,导电率达到39.7%IACS,软化温度达到575 ℃。     

热处理对点焊电极用Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金性能的影响

以Cu-Cr-Zr合金为基体,向其中添加Ni和Si,制备了Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金,研究了固溶+时效处理对该合金的导电性能和显微硬度的影响。结果发现,随着固溶温度升高,Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.9Si合金的硬度(HV)快速下降,最低为95,电导率小幅降低,维持在9.28~10.44 MS/m之间,时效后合金电导率和硬度有较大提升。合金经960℃×2h固溶+550℃×1h时效,电导率为20.30 MS/m,硬度(HV)为273。     

固溶态Cu-1.5Ni-0.6Si合金时效析出动力学研究

研究了时效温度和时间对Cu-1.5Ni-0.6Si合金性能的影响.通过对固溶态Cu-1.5Ni-0.6Si合金450℃时效过程中的电导率的变化,根据电导率与新相的转变量之间的关系计算时效过程中新相的变化率.根据Avrami经验公式确定该温度下时效的相变动力学方程及电导率方程.实验结果表明,时效析出为Cu-1.5Ni-0.6Si合金的主要强化手段.Cu-1.5Ni-0.6Si固溶后经不同温度时效后,时效初期硬度和电导率快速上升,随后硬度到达峰值后缓慢下降,而电导率继续上升.由该电导率方程所得的计算值能较好地与实验值相符,为该合金的生产工艺的制定提供参考依据.     

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响.结果表明,Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金经900 ℃×1 h固溶处理和不同预冷变形,在450 ℃和500 ℃时效处理,第二相呈弥散分布,能获得较高的显微硬度与导电率,析出相为Ni2Si相.当变形量为80%、时效温度达到500 ℃时,其显微硬度达到252 HV0.1,导电率达到45%IACS;合金经40%变形、450 ℃×4 h时效处理后,其抗拉强度达到680 MPa.     

微合金化Cu-Ni-Sn-P合金的组织和性能

利用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、显微维氏硬度计和涡流电导率仪,分析了不同镍锡比对Cu-Ni-Sn-P合金铸态、固溶态及时效态组织和性能的影响,从而优化了Cu-Ni-Sn-P合金中镍和锡元素的成分配比,同时研究了不同形变热处理工艺对Cu-0.87Ni-1.82Sn-0.07P合金组织和性能的影响。结果表明,Ni∶Sn为1∶2时Cu-Ni-Sn-P合金(Cu-0.87Ni-1.82Sn-0.07P合金)的综合性能最佳,固溶时效处理后硬度最高达119.9 HV0.5,电导率为35.0%IACS。时效前经过30%预冷轧变形能提高时效峰值硬度,450 ℃时效后硬度可达164 HV0.5。断口组织多为韧窝,韧性较好,抗软化温度为480 ℃。时效强化析出相与位错为切过关系,析出相呈现为球形Ni-P颗粒;晶界处析出颗粒较大,晶内析出的颗粒普遍较小,尺寸介于几十纳米到数百纳米之间。     

热处理工艺对Cu-Ni-Si-Fe-P合金组织与性能的影响

向Cu-Ni-Si合金中添加少量的Fe、P,制备了Cu-Ni-Si-Fe-P合金。研究了热处理对Cu-1.7Ni-0.5Si-0.27Fe-0.03P合金显微组织演变、电导率和硬度的影响。结果表明,随着固溶温度升高,合金中树枝状的析出物逐渐溶解,在850℃×1h固溶处理后析出相充分固溶于基体中。合金硬度(HV)随着固溶温度升高而快速下降,最低达到107.39;电导率小幅下降,最低为12.75MS/m。经850℃×1h固溶处理+500℃×3h时效后,硬度(HV)达到208.10,电导率达到23.78MS/m,软化温度达到568.7℃。合金在时效初期先析出大颗粒的NiSiFeP等化合物,时效后分解成较小的FeP和NiSi化合物。     

添加0.10%Ce对Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料与Cu基板间界面IMC的影响

研究Sn-0.7Cu-0.5Ni-xCe(x=0,0.1)焊料与铜基板间543K钎焊以及453K恒温时效对界面金属间化合物(IMC)的形成与生长行为的影响。结果表明:往Sn-0.7Cu-0.5Ni焊料合金中添加0.10%Ce,能抑制等温时效过程中界面IMC的形成与生长;焊点最初形成的界面IMC为Cu6Sn5,时效10d后,Sn-0.7Cu-0.5Ni和Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce这2种焊料中均有Cu3Sn形成,与Sn-0.7Cu-0.5Ni/Cu焊点相比,Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce/Cu界面IMC层较为平整;该界面IMC的形成与生长均受扩散控制,主要取决于Cu原子的扩散,添加稀土元素Ce能抑制Cu原子的扩散,Sn-0.7Cu-0.5Ni和Sn-0.7Cu-0.5Ni-0.10Ce焊点界面IMC层的生长速率分别为6.15×10-18和5.38×10?18m2/s。     

热处理对Cu-3.0Ni-0.75Si-0.3Co合金组织性能的影响

研究了热处理对Cu-3.0Ni-0.75Si-0.3Co合金电导率、硬度和组织演变规律的影响,并探讨了合金的强化机理。结果表明,随固溶温度升高,合金的晶界和晶内的Ni3Si2和CoSi相粒子数量逐渐减少,合金的过饱和固溶度不断增大。在950℃×1h固溶后,由于第二相粒子的尺寸较小、数量很少,在扫描电镜图片中出现的第二相粒子未能在XRD图谱中发现,说明在950℃×1h固溶处理后溶质元素能较为充分溶于基体中。经950℃×1h固溶处理和60%的冷变形后,电导率随时效时间的延长而升高,之后趋于平稳。随着时效温度的升高,电导率也不断提高;硬度随时效时间的延长先升高,后降低;时效温度越高,到达峰值所需的时间越短。在950℃×1h固溶处理,经60%的冷变形,450℃×6h时效处理后,合金的综合性能较好,此时,合金硬度(HB)为257,电导率为20.18 MS/m。     

合金成分和热处理对高强高导铜合金性能的影响

采用正交试验方法,研究了合金成分和热处理工艺对铜合金性能的影响.试验表明,Ni和Si元素的质量比对合金硬度和电导率的影响非常大.当二者质量比为5时,对合金电导率的影响较小,且强化效果较好.同时固溶、时效、冷锻也对性能有明显影响.试验所研制的高强高导铜合金兼有较好的力学性能和电学性能,硬度(HB)和电导率分别达到181和24.94 MS/m.     

添加Si对Cu-15Ni-8Sn合金组织和性能的影响

利用金相显微分析、SEM、TEM及能谱分析对添加Si的Cu-15Ni-8Sn合金的组织结构和性能进行了研究。结果表明，添加的Si与Ni原子相结合，形成新相Ni3Si和Ni2Si。在时效过程中，由于Ni2Si相的析出，试验合金的电导率和硬度相对于Cu-15Ni-8Sn合金都有所提高。     

Cu-Cr-Fe-Ni合金形变热处理过程中的组织与性能

采用非真空熔炼并经热轧—固溶—冷轧—时效热处理工艺制备Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金板,探究热处理和冷变形对合金显微组织、电导率和硬度的影响。结果表明:Cu-Cr-Fe-Ni合金大气熔铸后呈明显的枝状晶组织,经固溶处理后合金发生再结晶,硬度和电导率都相应的降低,分别为65.9 HV0.2、41.7%IACS;经过冷变形处理后合金的硬度显著提高,变形量达90%时,合金的硬度高达144.7 HV0.2;合金变形后在450 ℃时效的过程中硬度先增加后减少,变形量为60%时,时效30 min达到峰时效,此时硬度、电导率分别为155.5 HV0.2、71.4 %IACS。     

Microstructure and properties of Cu–2.8Ni–0.6Si alloy

The phase transformation behavior and heat treatment response of Cu-2.8Ni-0.6Si (wt%) alloy subjected to different heat treatments were studied by X-ray diffraction, transmission electron microscopy observation, and measurement of hardness and electrical conductivity. The variation of hardness and electrical conductivity of the alloy was measured as a function of aging time. On aging at the temperature below TR (500-550°C) in Cu-2.8Ni-0.6Si alloy, the transformation undergoes spinodal decomposition, DO22 ordering, and d-Ni2Si phase. On aging at the temperature above TR (500-550 °C), the transformation products were precipitations of d-Ni2Si. The free energy versus composition curves were employed to explain the microstructure observations.     

Microstructure and properties of Cu-15Ni-8Sn-0.4Si alloy

1　INTRODUCTIONSpinodalCu Ni SnalloyshavebeenconsideredassubstitutesforCu Bealloysbecauseoflowprice ,out standingpropertiesandsoforth .ItisanewCu basespringmaterialwithgreatpotential[13] .InCu Ni Snsystem ,Cu 15Ni 8Snalloysare graduallystressedwithhighcorrosion resistanceandexcellentresistancetostressrelaxation .However ,therearefewreportsofthisaspectinourcountry .ItisveryimportanttosuppressthediscontinuousprecipitationforCu 15Ni 8Snalloy ,atthesametime ,lowconductivityshouldbecompe…     

固溶热处理对2D70合金挤压棒材组织与性能的影响

通过力学性能检测、DSC热分析、金相显微镜和扫描电镜观察研究了经过双级均匀化和强热变形工艺的2D70铝合金挤压棒材固溶处理温度和时间对合金组织与电导率的影响。结果表明,合金经过固溶处理后可溶第二相已基本溶入基体中,残余的高熔点难溶相主要为近球形白色高亮度Al7Cu4Ni相和灰色块条状、棒状或球状Al9FeNi相;随着固溶温度升高,材料强度、硬度和伸长率都呈上升趋势,电导率则呈下降趋势,但性能曲线随固溶温度变化相对平缓,合金较为理想的固溶处理温度为535~545℃。随着固溶时间的延长,显微组织变化不明显,强度呈上升趋势,固溶120 min时强度和硬度都达到峰值,分别是440 MPa和140 HB,此时伸长率为12%,随固溶时间延长电导率总体变化不大。     

Corrosion behavior of novel Cu–Ni–Al–Si alloy with super-high strength in 3.5% NaCl solution

A novel Cu–6.5Ni–1Al–1Si–0.15Mg–0.15Ce alloy with super-high strength was designed and its corrosion behavior in 3.5% NaCl solution at 25 °C was investigated by the means of SEM observation, TEM observation and XPS analysis. The alloy after solution treatment, 80% cold rolling and aging at 450 °C for 1 h had the best comprehensive properties with hardness of HV 314, electrical conductivity of 19.4% IACS, tensile strength of 1017 MPa, and average annual corrosion rate of 0.028 mm/a. The oxides and chloride products formed at first, followed by the formation of dyroxides products. The alloy showed super-high strength, good electrical conductivity and corrosion resistant because Ni₂Si hindered the precipitation of large NiAl at the grain boundary and the denickelefication of the alloy.     

热处理工艺对ITER级CuCrZr合金性能的影响

研究了同溶温度、时效温度和时间对ITER级Cu-0.8Cr-0.1Zr合金强化规律的影响和不同工艺下的金相组织,分析了合金导电率随时效温度的变化规律.结果表明:Cu-0.8Cr-0.1Zr合金硬度均随同溶温度、时效温度和时间的增加而呈现出峰值.在950℃同溶、480℃时效3 h后获得最佳硬化效果,硬度值为138 HV0.2.合金经同溶处理后的相对导电率仅为34%IACS,随时效温度的升高,导电率增加,480℃时效处理3 h,导电率达最大值74%IACS.     

固溶处理对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响

对热轧态Cu-1.0Cr-0.1Zr合金在电阻炉中进行了不同温度不同保温时间的固溶处理,并对固溶后合金的组织与性能进行了检测,分析了固溶温度与时间对该合金组织性能的影响。结果表明:固溶后合金组织性能由回复、再结晶、未溶粒子回溶与晶粒长大综合影响;随固溶温度升高,合金的硬度先大幅下降,后不断上升,而导电率不断下降;随固溶时间的延长,合金的硬度呈抛物线升高并趋于平缓的趋势,导电率的变化则与之相反。在固溶温度为950 ℃,固溶时间为120 min时,固溶基本完成,此时硬度为58.9 HBS,导电率为50%IACS。     

固溶温度对GH4169合金锻件力学及焊接性能的影响

为了能同时满足某固溶态使用的GH4169合金航天锻件的力学和焊接性能的要求,研究了固溶温度对GH4169合金锻件硬度和拉伸性能的影响规律,并对相应固溶温度下锻件的同种和异种金属的焊接质量进行了表征分析。结果表明,固溶温度对合金的微观组织和力学性能均有显著影响,随着固溶温度的提高,晶界粗大相(主要为δ相)的回溶不断增加,合金的硬度及强度指标显著下降,伸长率显著提高。对经不同温度固溶处理的GH4169合金进行同种金属和异种金属(920 ℃固溶处理GH4169合金和固溶态0Cr18Ni9不锈钢)的焊接试验,其焊缝宏观、微观、X光检测均能满足使用要求,结合力学和焊接质量最终确定固溶态使用的GH4169合金锻件的最佳固溶温度为900~940 ℃。