铸造Cu-15Ni-8Sn合金的组织和力学性能

研究了铸造Cu-15Ni-8Dn合金时效过程中组织和力学性能的变化规律。固溶处理获得的单相α固溶体经适当的时效热处理会产生Spinodal调幅结构，亚稳态γ‘相，以及不连续沉淀γ相。伴随着组织的变化合金的力学性能也相应发生变化。时效初期合金的强度和硬度随时效时间的延长或温度的升高而升高，而经过最大值后，则随时间的逢长或温度的升高而下降；时效过程中合金塑性变化规律与强度和硬度规律相反。     

形变热处理对Cu-15Ni-8Sn系合金组织结构与性能的影响

利用力学、电学性能测试,金相显微分析、扫描和透射电镜观察等手段研究均匀化退火和形变热处理工艺对Cu-15Ni-8Sn-1.0Zn-0.8Al-0.2Si合金组织结构与性能的影响。合金铸锭经830℃,2 h+850℃,2 h双级均匀化退火处理,热轧变形后合金板材经850℃,1 h固溶处理,冷轧变形60%后,分别在400和450℃时效处理。当450℃时效时间为30 min时,合金硬度为3780 MPa,电导率8.0%IACS,抗拉强度1144 MPa,屈服强度1098 MPa,延伸率3.29%;在400℃时效1 h时,合金硬度为3900 MPa,电导率7.4%IACS,抗拉强度1164 MPa,屈服强度1112 MPa,延伸率3.05%。合金的强化效应主要来源于调幅分解强化、析出强化和亚结构强化的共同作用,同时,溶质原子的析出使基体固溶度降低,合金电导率提高。合金经双级均匀化退火处理后为均匀的等轴晶组织,在400℃,1 h时效过程中发生调幅分解,同时析出具有L1_2结构的β-Ni_3Sn析出相,其与Cu基体的晶体取向关系为:(002)_(Cu)‖(00 1)_β,[110]_(Cu)‖[110]_β;(220)_(Cu)‖(110)_b,[112]_(Cu)‖[112]_β。     

时效对铸造Cu-15Ni-8Sn合金组织与性能的影响

对铸造Cu-15Ni-8Sn合金进行均匀化处理和固溶处理后,研究了时效温度和时效时间对合金硬度和导电率的影响。通过对显微组织以及硬度和导电率的变化分析结果表明,时效时间和时效温度对Cu-15Ni-8Sn合金的硬度和导电率都有较大影响,并确定了Cu-15Ni-8Sn合金最佳时效时间是5 h,最佳时效温度是425 ℃。     

Y对铸态Cu-15Ni-8Sn合金性能及Sn元素分布的影响

利用传统熔铸法制备了Cu-15Ni-8Sn和Cu-15Ni-8Sn-0.57Y合金,通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和直读光谱仪等研究了Y元素对铸态Cu-15Ni-8Sn合金的组织、力学性能和Sn元素分布的影响。结果表明：添加Y能细化铸态Cu-15Ni-8Sn合金的枝晶形貌,使合金中层片状过渡组织(α+γ相)减少,并且可以抑制Sn元素的宏观偏析,铸锭中部和下部Sn元素宏观偏析程度分别改善了28%和9%;此外添加Y元素后,Cu-15Ni-8Sn合金硬度由108 HB增加到116.3 HB,导电率由9.834%IACS下降到6.634%IACS。     

铸造Cu-15Ni-8Sn-xTi合金的组织和硬度

研究了铸造Cu-15Ni-8Sn—xTi合金时效过程中组织和硬度的变化规律。研究表明，与Cu-15Ni-8Sn合金一样，含Ti的Cu-15Ni-8Sn合金能通过调幅结构及γ＇化相的形成而得到强化。0．073％的Ti能完全固溶于Cu-15Ni-8Sn合金中，并加速基体中γ＇和晶界胞状组织的形成和生长。当Ti含量超过0．300％时，Ni与Ti形成新相Ni3Ti，抑制γ＇相的形成和生长，并完全抑制胞状组织的形成。     

Cu-15Ni-8Sn弹性合金的研究及发展趋势

本文简述了铜镍锡弹性合金的发展历程及逐步取代铍青铜的趋势,介绍了Cu-15Ni-8Sn合金的制备工艺和研究现状,重点综述了影响合金组织性能的主要因素,最后讨论了其未来的发展方向及趋势。     

Cu-15Ni-8Sn合金的开发与应用现状

Cu-15Ni-8Sn合金是一种典型的沉淀析出型硬化合金,它具有高硬度、高强度、高电导率等特点。本文主要讨论了Cu-15Ni-8Sn这种新型合金的组织结构、各种先进制备技术的优劣、性能影响因素以及未来的发展趋势和方向。     

The Strengthening of Cu-15Ni-8Sn Alloy

The microstructure, property and relation between them of Cu-15Ni-8Sn alloy are studied by means of TEM and the measurement of hardness, The results show that γ‘ metastable phase strengthens alloy because of its ordering structure.The ordering structure includes two types of DO22 and L12 ordering. Their strengthening for the alloy is much stronger than that of spinodal decomposition.     

Cu-15Ni-8Sn合金的热变形行为和热加工图

借助Gleeble-3500热模拟试验机研究了Cu-15Ni-8Sn合金在变形温度为933～1083 K,应变速率为0.001～10 s^-1条件下的热压缩变形行为,通过Arrhenius模型建立了合金的热压缩变形本构方程并对其准确性进行了验证,基于动态材料模型得到了合金的3D热加工图。结果表明：合金适宜的热加工区间为变形温度993～1083 K,应变速率0.01～0.1 s^-1;在应变速率为0.01 s^-1时,随着变形温度的升高,合金的位错密度逐渐降低,动态再结晶体积分数逐渐增加,小角度晶界逐渐转化为大角度晶界,动态再结晶产生的软化效果使得合金的变形抗力逐渐降低。     

制备工艺对Cu-15Ni-8Sn合金晶粒特征和力学性能的影响

对比了Cu-15Ni-8Sn合金铸态、均匀化退火态(850℃×8 h)、锻造态、固溶态(840℃×1 h)和时效态(400℃×6 h)的硬度、强度和伸长率变化规律,分析了不同工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明：铸态合金的组织为发达的树枝晶;经均匀化退火后,枝晶组织消失,层片状组织完全溶于铜基体;均匀化退火态合金经锻造后,晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸从58.78μm减小到4.22μm,抗拉强度由395.39 MPa提高到659.50 MPa,细晶强化为主要强化机制;固溶态合金由于溶质原子的充分固溶,伸长率大幅提升到46.7%;进一步经时效处理后,抗拉强度提高到802.50 MPa。     

Ageing behavior of Cu-15Ni-8Sn alloy prepared by mechanical alloying

1INTRODUCTIONCu-Ni-Snal1oyshavebeenconsideredaspossiblesubstitutesforCu-Bealloysinthemanu-factureofc0nnectors,springcomponentsandsoforth,intheelectronicsindustriesbecauseoftheiroutstandingpropertiessuchashighstrength,highelasticmodulus,exce1lenterosi0nresistanceandhighresistancetostressrelaxationatelevatedtemperature['].Inaddition,com-paredwithCu'Bealloys,thelowcostandminorpollutioninthepreparationprocessofthealloyhavealsoattractedtheincreasingattentionofmanyresearchers.However,extensiv…     

Age-hardening behavior and microstructure of Cu-15Ni-8Sn-0.3Nb alloy prepared by powder metallurgy and hot extrusion

Cu-15Ni-8Sn-0.3Nb alloy rods were prepared by means of powder metallurgy followed by hot extrusion. Element maps obtained by electron probe micro analyzer (EPMA) showed that Nb-rich phases were formed and distributed within grains and at grain boundaries of the Cu-15Ni-8Sn-0.3Nb alloy. Transmission electron microscope (TEM) results indicated that there was no obvious orientation relationship between these phases and the matrix. Spinodal decomposition and ordering transformation appeared at early stages of aging at 400 °C and caused significant strengthening. Cu-15Ni-8Sn-0.3Nb alloy exhibited both higher strength (ultimate tensile strength >1030 MPa) and higher tensile ductility (elongation>9.1%) than Cu-15Ni-8Sn alloy after aging treatment. The improvement was caused by Nb-rich phases at grain boundaries which led o the refinement of grain size and postponed the growth of discontinuous precipitates during aging.     

气隙热阻对水平连铸Cu-15Ni-8Sn合金组织和成分分布影响

通过在结晶器底部开设圆弧槽形成气隙热阻来改善水平连铸Cu-15Ni-8Sn合金的组织和成分均匀性。首先基于合金水平连续铸造过程的温度场模拟,分析了不同圆弧槽角度、长度和厚度的结晶器结构对合金结晶区温度分布的影响。然后基于优化了圆弧槽结构的结晶器和未开设圆弧槽的结晶器,进行了直径为65mm铸锭的水平连铸工艺试验。结果表明,随着开设圆弧槽的角度、长度及厚度的增加,上部与下部固液界面的相对水平距离缩小,固液界面与棒坯轴向夹角趋于90°,凝固过程中棒坯的温度场均匀性明显提高。相比于不开设圆弧槽的棒坯,当开槽角度为180°、开槽长度为144mm、开槽厚度为5mm时,上部与下部固液界面的相对水平距离仅为未开槽时的7%。由于温度场分布更合理,棒坯上部和下部的组织和成分均匀性得到显著改善。     

不同冷却条件对铸态Cu-15Ni-8Sn合金析出物的影响

采用离心浇铸、铜模浇铸水冷法以及甩带快速凝固3种方法制备得到Cu-15Ni-8Sn合金。通过金相及扫描电镜对合金进行组织分析、能谱微区成分分析。结果表明,采用铜模浇铸水冷法相比离心浇铸法,能细化枝晶并减少Sn的偏析,但效果不甚显著;而快速凝固法制备的合金,则未见明显Sn偏析,以此法制备的作为原料的预合金应能制备出性能更优的试样。