固溶态Cu-Ni-Si合金时效过程的相变动力学

通过分析固溶态Cu-Ni-Si合金时效过程中导电率的变化,根据导电率与新相析出量之间的关系计算时效过程中新相的转变比率,在此基础上,确定不同温度下描述时效析出相转变比率与时效时间的Avrami相变动力学经验方程和导电率随时间变化的导电率方程,绘制出动力学"S"曲线,并且用固态热分解反应机理的积分方程验证用Avrami经验方程来描述合金的析出过程的正确性。对Cu-Ni-Si合金在500℃时效8 h后的析出相进行选区电子衍射花样标定,发现析出相为δ-Ni2Si和β-Ni3Si。     

Cu-0.1Ag-0.1Fe合金的相变动力学

通过对Cu-0.1Ag-0.1Fe合金恒温时效过程中的导电率与析出的新相体积间的关系的测定与分析,研究了该合金的时效动力学,并由此确定了不同温度下描述新相转变比率与时效时间关系的Avrami经验方程和计算导电率随时效时间变化的导电率方程,从而描绘出不同温度时效时的相变动力学"S"曲线以及等温转变"C"曲线。     

Cu-5Fe-2Sn合金的时效析出动力学

研究了时效温度和时间对Cu-5Fe-2Sn合金强度与导电性能的影响。根据导电率与析出相转变量之间关系,计算了Cu-5Fe-2Sn合金时效过程中析出相的转变率;借助Martition定律和Avrami经验方程,得到了Cu-5Fe-2Sn合金在不同时效温度下的动力学方程和导电率方程。与实验结果比较发现,导电率方程可准确表达Cu-5Fe-2Sn合金时效过程中导电率的变化。     

Cu-0.3Cr-0.05Ti合金时效析出动力学北大核心CSCD

研究了时效温度和时间对Cu-0.3Cr-0.05Ti合金导电率的影响。结果表明:Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在400℃×2 h时效,可获得83%IACS的导电率,随着时效时间的延长,导电率变化趋于平缓。根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出时效过程中新相的转变比率,利用马基申-富列明格规律和Avrami经验方程,推导出Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在不同时效温度的析出动力学方程,并得到合金不同时效温度的等温转变曲线。     

Cu-0.3Cr-0.05Ti合金时效析出动力学

研究了时效温度和时间对Cu-0.3Cr-0.05Ti合金导电率的影响。结果表明:Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在400℃×2 h时效,可获得83%IACS的导电率,随着时效时间的延长,导电率变化趋于平缓。根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出时效过程中新相的转变比率,利用马基申-富列明格规律和Avrami经验方程,推导出Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在不同时效温度的析出动力学方程,并得到合金不同时效温度的等温转变曲线。     

时效工艺对Cu-1.0Ni-0.25Si-0.1Zn合金组织和性能的影响

研究时效温度和时间对Cu-1.0Ni-0.25Si-0.1Zn合金组织和性能的影响,以及冷变形对该合金时效后性能的影响.合金经850℃固溶、450℃时效处理后,第二相呈弥散分布,并可获得较高的显微硬度及导电率.通过该合金在450℃时效过程中的导电率变化和根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出了时效过程中新相的转变比率.从而确定了该温度下时效的Avrami相变动力学方程及导电率方程.     

时效工艺对Cu-1．0Ni-0．25Si-0．1Zn合金组织和性能的影响

研究时效温度和时间对Cu-1．0Ni-0．25Si-0．1Zn合金组织和性能的影响，以及冷变形对该合金时效后性能的影响。合金经850℃固溶、450℃时效处理后，第二相呈弥散分布，并可获得较高的显微硬度及导电率。通过该合金在450℃时效过程中的导电率变化和根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出了时效过程中新相的转变比率。从而确定了该温度下时效的Avrami相变动力学方程及导电率方程。     

Cu-Cr-Zr-Mg合金的相变动力学

通过测量Cu-Cr-Zr-Mg合金样品的导电率,研究了合金的相变动力学。由Avrami经验方程得出了不同时效温度条件下Cu-Cr-Zr-Mg合金的相变动力学方程和电导率方程。通过绘制动力学"S"曲线描述了时效析出规律,并且利用固溶态脱溶分解的积分方程验证了Avrami经验方程描述该合金析出过程的正确性,从而揭示出合金在450~550℃时效时的反应机理是三维扩散控制。450℃×8 h时效时合金的主要析出相为具有cube-on-cube位向关系的有序fcc富Cr相和具有N-W位向关系的B2有序富Cr相。     

Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金的时效与再结晶研究

研究了时效温度及时效时间对Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金性能的影响.通过该合金在450℃时效过程中的导电率变化,根据导电率与新相的转变量之间的关系计算时效过程中新相转变比率.确定该温度下时效的相变动力学方程及导电率方程.同时研究了该合金在450℃时效不同时间后,经不同变形量后的再结晶组织和性能变化.结果表明二次时效可使合金在较短的时效时间内获得更高的导电率.Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金经预时效 变形后的时效过程中,可发生原位再结晶和不连续再结晶2种形式的再结晶.     

应变诱发Inconel 718合金γ″相析出和γ″→δ转变

采用X射线衍射技术测定了冷轧Inconel 718合金在810℃时效温度下γ"相和δ相的含量,研究了冷轧变形对γ″相析出和γ″→δ转变的影响.结果表明,在810℃时效,γ″相的析出达到饱和状态此时γ"→δ的转变即将发生;应变可诱发γ″相析出以及γ″→δ转变;δ相的数量与时间的关系符合Avrami方程,随冷轧变形量增加,时间指数减小,δ相析出速率增加;γ"→δ转变的数量与时间的关系也可以用Avrami方程描述.     

Cu-Be-Co-Zr合金时效析出动力学

研究了Cu-Be-Co-Zr合金480℃恒温时效条件下的时效析出动力学。根据导电率与析出相体积分数的关系,计算了Cu-Be-Co-Zr合金不同时效时间(0, 30, 60, 120, 180, 240, 360, 480, 600 min)对应的析出相转变比率,建立了Cu-Be-Co-Zr合金480℃时效条件下的析出相变动力学方程和导电率方程,并在此基础上绘制了等温转变动力学S曲线;采用固态热分解反应机理的积分方程,揭示了Cu-Be-Co-Zr合金时效析出转变机制为受扩散控制的反应机理。     

Dynamics of phase transformation of Cu-Ni-Si alloy with super-high strength and high conductivity during aging

The precipitation behaviors of the Cu-Ni-Si alloys during aging were studied by analyzing the variations of electric conductivity.The Avrami-equation of phase transformation kinetics and the Avrami-equation of electric conductivity during aging were established for Cu-Ni-Si alloys,on the basis of linear relationship between the electric conductivity and the volume fraction of precipitates,and the calculation results coincide well with the experiment ones.The transformation kinetics curves were established to characterize the aging process.The characteristics of precipitates in the supersaturated solid solution alloy aged at 723 K were established,and the results show that the precipitates areβ-Ni3Si andδ-Ni2Si phases.     

热轧态Cu-Ni-Si-Mg合金的时效动力学

对经过连铸连轧处理的Cu-Ni-Si-Mg合金进行时效,研究了时效温度和时效时间对该合金组织和性能的影响,并对该合金在不同温度下的时效动力学进行了分析。结果表明:合金在450℃时效2 h时能够获得较好的综合性能,其显微硬度和导电率分别为230 HV和35%IACS;通过对合金在时效过程中导电率的变化规律的分析,推导出合金在不同温度下时效的相变动力学方程和导电率方程,在此基础上做出了动力学"S"曲线和导电率方程曲线,该导电率方程与试验值吻合。     

冷轧Cu-Cr-Zr-Co-Si合金的时效行为

通过测量Cu-Cr-Zr-Co-Si冷轧合金在等温时效过程中导电率的动态变化,基于合金导电性能与析出相转化率间的近似线性关系,建立了不同冷变形量下合金时效析出过程的动力学Avrami方程及曲线,在此基础上分析了再结晶与时效析出的相互影响。结果表明:Cu-Cr-Zr-Co-Si合金形变时效过程中,随变形量和时效时间的增加,导电率及析出相转化率均增加,这是时效过程中再结晶与时效析出相互影响、共同作用的结果。随冷变形量增加,强化相析出进程明显加快,但时效析出没有明显阻止或延缓再结晶软化过程的发生,因此大冷变形+短时时效使合金获得更高的硬度峰值,但无法同时获得最优的导电性能。只有在时效析出提前于再结晶启动,且形成的第二相对再结晶存在明显阻碍的前提下,采用冷变形+时效工艺,时效强化型铜合金才能达到最佳效果。     

Cu-Ni-Si合金析出物对再结晶的影响

通过分析时效期间Cu-Ni-Si合金显微硬度、导电率以及微观组织的变化,研究了析出相和再结晶行为的相互作用.结果表明,时效初期析出相对随后的再结晶过程具有强烈阻碍作用.在450、550℃较低温度时效时,合金发生原位再结晶,析出相在其体积分数略微升高或不变的情况下发生粗化;导电率上升趋势为先快后慢并趋于稳定,因而其变化曲线上无峰值出现;显微硬度则由于时效后期析出颗粒粗化,析出强化效果降低而出现峰值.在750℃高温时效时,合金发生不连续再结晶,析出相则在体积分数略有降低的情况下发生粗化;导电率先快速上升后缓慢下降因而出现峰值;而显微硬度由于析出物迅速粗化而一开始就表现为持续下降.

Abstract：

By analyzing the change of microhardness, electric conductivity and microstructure of Cu-Ni-Si ahoy during aging, the interaction between precipitated phase and recrystallization was studied. Results show that precipitates phase in early aging stage can strongly prevent recrystallization. When aging at 450℃ and 550℃, recrystallization in site occurred,and precipitates phase grew with no significant change of its volume fraction. Electric conductivity monotonously increased and microhardness increased first to a maximum value and then decreased for the alloy with increasing aging time. When aging at 750 ℃, discontinuous recrystallization occurred,and precipitates phase with slightly decreasing of its volume fraction as aging time increased. However, a peak in curve of electric conductivity vs. aging time is observed and microhardness decreased continuously for the alloy with increase of aging time.     

热轧态Cu-Fe-P合金的相变动力学研究

通过对热轧态Cu—2．5％Fe—0．03％P—0．1％Zn合金导电率与析出的第二相体积分数之间的变化关系的测定与分析，研究了该合金的相变动力学。由合金在不同温度时效时的导电率实验数据确定了该合金的相变动力学方程的系数，从而描绘出不同温度时效时的相变动力学“S”曲线以及等温转变TTT曲线。     

Cu-Ni-Si-Cr合金时效电导率的数值分析

通过对固溶态Cu-2.37Ni-0.58Si-0.39Cr合金时效过程中电导率变化规律的分析,利用多项式拟合、样条插值等数值分析方法,导出合金在一定温度下时效时,电导率关于时效时间的一元方程以及关于时效时间、温度的二元方程.结果表明,在515 ℃时电导率获得最大的增量,时效后的电导率数值最大.二元电导率方程在500 ℃时的最大偏差值为2.17%IACS.计算值与试验值呈现出较好的吻合性.     

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.     

Ni、Fe合金化及时效时间对锰铜基阻尼合金相变行为的影响

使用真空感应炉制备了Mn-20Cu、Mn-20Cu-5Ni、Mn-20Cu-5Ni-2Fe三种不同成分梯度的合金,利用动态机械分析仪测量了弹性模量及内耗与温度之间的关系,以研究化学成分及时效时间对合金反铁磁转变及马氏体相变的影响。结果表明,合金的相变特征温度和时效时间的平方根正相关,添加的合金元素通过影响调幅分解过程中溶质原子的扩散从而对特征温度发生作用,描述振荡应力和相界面之间耦合强度的l值是反映阻尼合金材料的关键因素之一。     

Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的时效性能

对不同变形量的Cu-Ni-Si-Mg合金进行时效处理,研究了变形量、时效温度及时效时间对合金性能的影响。结果表明,时效前的预冷变形能够促进合金在时效过程中第二相的析出,从而提高合金的显微硬度和导电率。当合金经60%的冷变形,在450℃时效1 h,能获得较高的显微硬度与导电率,分别达到242 HV0.2和35.5%IACS。同时建立了该合金在450℃下,关于时效时间的相变动力学方程和导电率方程。