Cu-Ni-Si-Cr合金时效处理后的组织与性能

研究了时效与时效前的冷变形对Cu-2．37Ni-0．58Si-0．39Cr合金时效后硬度及导电率的影响，结果表明：合金经920℃固溶处理后，在500℃时效时可获得较高的硬度，而在550℃时效可得到较高的导电率；合金时效前的冷变形可加速时效析出，试样经80％变形后，在500℃时效1h，显微硬度可达HV271，而固溶态直接时效仅为HV239。合金在时效析出过程中有两种类型的析出相，分别为Cr3Si和Ni2Si。     

时效对Cu-1.0Ni-0.25Si-0.10Zn合金硬度与导电率的影响

分析了时效与冷变形对Cu 1.0Ni 0 .2 5Si 0 .10Zn合金的硬度与导电率的影响规律 ,结果表明 :合金经 85 0℃固溶处理后在 4 5 0℃时效时 ,第二相呈弥散分布 ,表现出较大的稳定性 ,在 5 2 5℃时效时第二相的析出速度较快 ,时效后可获得较高的导电率 ;时效前的冷变形可以加速时效析出过程 ,在时效的初期尤为明显。合金采用分级时效工艺处理后 ,可得到高的硬度 (HV171)和较高的导电率 (5 9.5 %IACS)。     

Ni/Ti原子数比值对NiTiAlHf合金微观组织和力学性能的影响

采用扫描电镜、室温和高温压缩实验等方法研究了Ni/Ti值对Ni42+xTi50-xAl4Hf4(x=0～7)合金的微观组织和力学性能的影响.Ni42+xTi50-xAl4Hf4合金由NiTi基体和Ti2Ni相组成,随着Ni/Ti原子数比值的增加,Ti2Ni相的尺寸和数量急剧减少,析出强化效果减弱.室温时,随着Ni/Ti值的增加,NiTiAlHf合金的压缩屈服强度和显微硬度逐渐降低,塑性提高.高温下,当Ni/Ti<1时,Ti2Ni相的析出强化起主要作用,合金的屈服强度随Ni/Ti值增加而降低;当Ni/Ti>1时,Hf固溶强化作用的影响提高,并且Ti2Ni相趋于均匀弥散分布,使合金的屈服强度随Ni/Ti值增加而升高.在化学计量比(Ni/Ti=1)两侧,合金的屈服强度变化不对称.     

时效对Cu-Cr-Zr合金显微硬度及导电率的影响

探讨了时效工艺及形变量对Cu 0 .3Cr 0 .15Zr合金显微硬度及导电率的影响。结果表明 ,合金经 92 0℃固溶处理后在 4 2 0℃及 4 6 0℃时效可分别达到较好的硬度和导电率 ,分别达 183HV和 6 8%IACS ;时效前对合金加以适当冷变形可加速合金时效析出过程。影响合金导电率的主要因素是基体中固溶元素的含量 ,含量越高 ,导电率越低 ,反之则越高。而时效前冷变形可以增加合金内部位错等缺陷的数量 ,加速了合金第二相的析出。     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金的时效析出强化效应分析

研究Cu-3．2Ni-0．75Si合金在不同温度时效时的组织转变规律，测量在300-650℃时效不同时间后合金的强度和导电性能；采用透射电镜观察时效合金的显微组织，分析合金时效组织的强化机制。研究结果表明：随着时效时间的延长，合金的导电性能下降，其屈服强度和抗拉强度均快速增加至峰值后缓慢下降；合金在450℃时效处理时，时效2h以前的组织以调幅分解和有序化强化为主，时效4h以后的组织以Ni2Si相强化为主，在2～4h内时效组织强度由调幅分解、有序化和Ni2Si相的复合强化效应决定，合金具有明显的时效析出强化效应。     

烧结温度对BN/Ni(Cr)自润滑材料组织与性能的影响

以Ni-20％Cr(质量分数)合金粉末作为基体材料,添加体积分数为31.4％的六方BN(h-BN)作为固体润滑剂,采用粉末冶金法制备BN/Ni(Cr)自润滑复合材料.研究不同烧结温度对该复合材料硬度、弯曲强度和孔隙率以及显微组织的影响.研究结果表明:BN/Ni(Cr)自润滑材料的硬度和抗弯强度与Ni-Cr颗粒烧结颈的形成、长大以及孔隙率的变化有关;当烧结温度不超过1 180℃时,随着温度的升高,BN/Ni(Cr)复合材料的孔隙率下降,硬度和弯曲强度均呈上升趋势.     

Cr3 C2含量对Cr3 C2/Ni3 Al复合材料摩擦磨损性能的影响

采用热等静压法制备Ni3 Al合金和Cr3 C2含量不同的Ni3 Al基复合耐磨材料,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪及摩擦磨损试验机,系统地研究Cr3 C2含量对材料组织特征、硬度及摩擦磨损性能的影响。结果表明：Cr3 C2/Ni3 Al复合材料中,Cr3 C2颗粒与Ni3 Al颗粒之间发生互扩散作用,使部分Cr3 C2颗粒转变为M7 C3( M=Cr, Fe, Ni)结构;在特定的摩擦磨损条件下,随着Ni3 Al基体中Cr3 C2比例增大,Cr3 C2/Ni3 Al复合材料的耐磨性能显著提高,达到了Ni3 Al合金耐磨性能的4~10倍。此外,随着Ni3 Al基体中Cr3 C2比例的增大,Cr3 C2/Ni3 Al复合材料对对磨盘的切削、刮擦作用减弱,对磨盘的磨损量减少。     

均匀化处理温度对6082铝合金组织和性能的影响

采用硬度、电导率测试、金相显微镜、X线衍射、扫描电镜、透射电镜和能谱分析技术,研究均匀化温度对合金组织和性能的影响.研究结果表明:铸态合金由α-Al固溶体和非平衡共晶相组成;490～510℃均匀化,Mg2Si相从过饱和固溶体中析出,在510℃以上均匀化,随着温度的升高,Mg2Si又逐步回溶到基体中,560℃均匀化,Mg2Si相和过剩单质Si完全溶解;随着均匀化温度的升高,非平衡析出物鱼骨状共晶形态逐渐消失,针状β-AlMnFeSi溶解、断裂,转变为具有更高(Mn+Fe)/Si比值颗粒状α-Al(MnFe)Si相,析出相在高温均匀化过程中聚集、球化;560℃均匀化,析出物的连续网状结构转变成链状结构,析出物演化为等轴粒状α-Al(MnFe)Si相.均匀化过程中合金中析出弥散α-Al(MnFe)Si相;在490～560℃保温6h均匀化处理,温度升高,合金的硬度和电导率分别升高和降低.     

Ni-Fe-(Zr)-Si-B非晶合金的等温晶化与结构转变

采用旋铸急冷工艺在大气环境中制备出了(Ni0.75Fe0.25)78-xZrxSi10B12(x=0、8)非晶合金带材.X射线衍射分析表明样品为完全非晶.采用Diamond TG/DTA差热分析仪测量非晶薄带的热稳定性及其相关参数Tg、Tx、Tm等.根据DTA结果分析,(Ni0.75Fe0.25)78Si10B12非晶合金退火温度为695、715、7457、65 K.在715 K和745 K退火时,非晶基体上析出单一的-γ(Fe,Ni)固溶体,平均晶粒尺寸分别约为10.3 nm和18.5 nm,在765 K退火后的结晶相为-γ(Fe,Ni)固溶体以及Fe2Si,Ni2Si和Fe3B.(Ni0.75Fe0.25)70Zr8Si10B12非晶合金退火温度为810、825、845、855、865、920 K,退火后不能在非晶基体上析出单一的晶化相,晶化析出相为-γ(Fe,Ni)固溶体以及Ni21Zr2B6,Fe5Si3,Ni3Zr和一些未知相.     

Al-Mg-Si合金相界面的键特征与强化作用

对Al-Mg-Si合金中主要析出相β(Mg2Si)以及纯硅晶胞的键电子密度计算,结果表明硅晶胞中最强的Si-Si键nA比β(Mg2Si)相的Mg-Si最强键nA要强2倍,相应的最强键密度ρ也大2倍,这是影响Mg2Si颗粒的生长以及合金的硬度和强度等力学性能的重要原因.     

Ni,Si,Mn和Ti对高强度铜合金力学性能和导电性能的影响

利用合金化方法，并借助金相、SEM等测试分析手段研究了Ni／Si，Mn／NiSi和Ti对纯铜显微组织、力学性能和导电性能的影响．结果表明，Ti，Ni和Si均有提高合金组织稳定性的作用，但Mn，Ni和Si的加入不能有效地阻碍合金组织在高温下的长大．Ti，Ni和Si的加入还大幅度提高了合金强度．含w(Ni)=6％和w(Si)=1．42％的铜合金的抗拉强度达到了907MPa，同时，合金的导电性也保持在较高水平，达到了强度和导电性的良好匹配．然而：Mn，Ni和si的加入没有明显的强化作用．反而使导电性大幅降低。     

基于正交试验对铸造铝合金电导率和抗拉强度影响规律的分析

挑选了铝合金中常用的9种合金元素,根据这些元素对铝合金物理性能和微观组织的影响规律和影响机制进行了分类。通过设计四因素三变量正交试验分析了这些合金元素对Al-7Si合金导电性能和抗拉强度的影响规律,为开发兼具高导电(热)性能和高强度铸造铝合金提供了有价值的工艺参考。通过对比发现,Sr元素能有效将共晶Si相变质为纤维状,这有利于合金电导率的提升;质量分数为0.6%的Fe也能适当提升合金的电导率。Sb元素能有效将共晶Si相变质为细小片状,这有利于合金抗拉强度的提升;质量分数为0.5%的Ni或0.5%的Zn也能适当提升合金的抗拉强度。Sr和Sb同时加入合金中,共晶Si相的变质效果会恶化,并导致粗大片状共晶Si相析出。     

Minor-alloyed Cu-Ni-Si alloys with high hardness and electric conductivity designed by a cluster formula approach

Cu-Ni-Si alloys are widely used due to their good electrical conductivities in combination with high strength and hardness. In the present work, minor-alloying with M =(Cr, Fe, Mo, Zr) was conducted for the objective of further improving their hardness while maintaining their conductivity level. A cluster-plus-glue-atom model was introduced to design the compositions of M-alloyed Cu-Ni-Si alloys, in which an ideal composition formula[(Ni,Si,M)-Cu_(12)]Cu_3(molar proportion) was proposed. To guarantee the complete precipitation of solute elements in fine δ-Ni_2 Si precipitates, the atomic ratio of(Ni,M)/Si was set as 2/1. Thus the designed alloy series of Cu_(93.75)(Ni/Zr)_(3.75)Si_(2.08)(Cr/Fe/Mo)_(0.42)(at%) were arc-melted into ingots under argon atmosphere, and solidsolutioned at 950 ℃ for 1 h plus water quenching and then aged at 450 ℃ for different hours. The experimental results showed that these designed alloys exhibit high hardness(HV 1.7 GPa) and good electrical conductivities(≥ 35% IACS). Specifically, the quinary Cu_(93.75)Ni_(3.54)Si_(2.08)(Cr/Fe)_(0.42)Zr_(0.21) alloys(Cu-3.32 Ni-0.93 Si-0.37(Cr/Fe)-0.30 Zr wt%) possess both a high hardness with HV = 2.5-2.7 GPa, comparable to the highstrength KLFA85 alloy(Cu-3.2 Ni-0.7 Si-1.1 Zn wt%,HV= 2.548 GPa),and a good electrical conductivity(35-36% IACS).     

基于正交试验的高强高导AA8000系铝合金的优化设计

采用正交试验进行合金成分优化设计,运用二元搭配表得到最优的合金成分,研究了Fe、Si含量对AA8000系铝合金性能的影响.采用扫描电子显微镜（SEM）,X射线衍射仪（XRD）,金相显微镜（OM）和透射电子显微镜（TEM）,研究了Fe、Si及其交互作用对铝合金微观组织的影响.探究了不同的组织相貌对铝合金电学性能及力学性能的影响,并从理论上分析了Fe、Si的交互作用机理.研究结果表明：由正交试验得到最优的合金元素组成,当Fe的质量分数为0.4%,Si的质量分数为0.2%时,合金具有较高的导电率和较高的强度;Fe、Si存在交互作用,Fe与Si可以形成Al₈Fe₂Si三元中间相,减少了Si对铝合金导电性能的不利影响.     

高速铁路接触线用高强高导Cu-Cr-Co/Ti合金的组织性能研究

采用真空熔炼制备了Cu-0.50Cr-xCo合金和Cu-0.50Cr-0.07Ti合金,研究了Co含量、变形量、时效温度和合金元素Co、Ti对合金的组织性能的影响。结果表明：随着Co含量的增加,Cu基体中的晶界处逐渐出现未固溶的Cr颗粒;随着变形量的增加,Cu-0.50Cr-xCo合金的显微硬度、抗拉强度分别从129.1 HV和379 MPa增加到146.2 HV和440 MPa,分别增加了13%和16%。而电导率仅从66.8 %IACS下降到65.1 %IACS;提高Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度并不能提高合金的综合性能。在实际生产中,Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度要控制在450 ℃以下;Cu-0.50Cr-0.07Ti合金的抗拉强度和电导率分别达到450 MPa和73.1 %IACS,Ti元素的强化效果明显优于Co元素的,且对Cu-0.50Cr合金的导电性能影响更小。     

几种元素对工业纯铝导电性的影响

研究了工业纯铝中加入镁、钙、硅、铁对其导电性的影响。结果表明：硅在铝中引起电阻率的增加最大,铁最小,因此,铁是强化铝导体的首选元素。铝中铁硅质量比在３．０～３．８时,其电阻率最小。     

引线框架用Cu-Ni-Si合金的发展及研究现状

综述了引线框架用Cu-Ni-Si合金的发展历史,阐述了Cu-Ni-Si合金的强化机制,指出时效强化是该合金的主要强化方式,形变强化和固溶强化在一定程度上影响合金的性能.归纳总结了该合金性能与Ni、Si元素的质量比值、添加微量P、Fe、Mg、Zn、Cr等元素的种类和数量之间的关系,并分析了微量P、Fe、Mg、Zn、Cr等元素对Cu-Ni-Si合金性能改善的机理.指出了Cu-Ni-Si合金是一种很有应用前景的引线框架材料,其强度一般为600～860 MPa,导电率为30～60%IACS.     

非真空熔铸Cu-Cr-Zr合金的组织性能

采用非真空熔铸方法制备的Cu-Cr-Zr合金,通过显微硬度、导电率测试以及扫描电子显微镜和能谱仪等试验方法和设备观察分析了材料的组织和性能。结果表明:非真空熔铸的Cu-1.02Cr-0.34Zr和Cu-0.90Cr-0.18Zr合金主要由Cu、Cu5Zr、和Cr组成。其铸态显微硬度和导电率分别达到HV102、HV100和51%IACS、53%IACS。经过800℃×50 h的热处理后,合金显微组织更加细小均匀。     

时效及形变对Cu-Ni-Si合金硬度和导电率的影响

探讨了时效及形变对集成电路引线框架用Cu3 .2 %Ni0 .75 %Si0 .3%Zn合金显微硬度和导电率的影响规律 ,在此基础上将优化的时效 -形变工艺应用于铜合金引线框架薄带的加工工艺流程中 ,以期使材料获得高的强度和较高的导电率。