L12-γ′相共格析出强化 Cuy （Ni3/4Al1/4 ）100-y合金显微组织与性能研究

纳米球状L12-γ′相（Pm-3m，a=0.3572 nm）的共格析出强化Cu-Ni-Al合金兼具优异的力学性能及一定的导电性能，被广泛应用于轨道交通、海洋运输等领域。目前缺乏纳米球状L12-γ′相共格析出的Cu-Ni-Al显微组织演变及性能关联的系统研究。本文锁定Ni∶Al原子比3∶1，制备了系列Cu（y Ni3/4Al1/4）100-y（y=75.00，80.00，85.71，90.00，93.75；原子分数）合金，并详细探讨了合金性能（硬度、电导率及软化温度）、合金成分及显微组织之间的关联。结果表明，低温时效后样品出现大量的退火孪晶并析出纳米球状L12-γ′相。低温时效后Cu-Ni-Al合金的强化机制包括细晶强化和析出强化，随着Cu含量增加（Ni+Al含量减少），退火孪晶含量减少且L12-γ′相的析出含量逐渐增加，合金硬度、屈服强度及极限抗拉强度也随之降低。而合金导电性能与固溶在Cu基体中的溶质含量相关。最后，通过软化温度测试衡量了合金在高温下的应用潜力。本研究为高性能Cu-Ni-Al合金成分设计提供了有效的实验及理论依据。