Cu-Ni-Si合金回归工艺研究

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摘要:本文通过熔铸法制备了Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg和Cu-5.0Ni-1.2Si两种合金。借鉴铝合金的回归热处理工艺,利用显微硬度测试、电导率测量,金相观察和透射电子显微镜分析,对两种不同成分的铜合金进行了回归热处理工艺以及回归参数研究,并以Cu-5.0Ni-1.2Si合金为主要研究对象,研究了回归工艺当中的各步骤对铜合金回归性能的影响,得到的主要结论如下:1. Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg合金的回归工艺及回归参数为:合金铸锭经900℃保温4h均匀化处理后,立即进行热轧在线淬火。将热轧板进行600℃保温8h预时效处理,然后进行变形量为80%的冷轧,接下来盐浴炉中进行回归处理。回归处理的温度不低于760℃、回归时间不低于2min的条件下,均能获得溶质原子充分固溶的过饱和固溶体。2.经回归处理后的Cu-2.0Ni-0.34Si-Mg合金在盐浴炉中进行450℃时效处理16h,样品的显微硬度达到180HV,电导率达到60%IACS,综合性能非常优异。3. Cu-5.0Ni-1.2Si合金的回归工艺及合理回归参数为:合金铸锭经980℃保温4h均匀化处理后,立即进行热轧在线淬火。将获得的热轧板进行600℃保温8h预时效处理,然后进行变形量为80%的冷轧,经冷轧后的样品在盐浴炉中进行回归温度不低于800℃、回归时间不低于2min的回归热处理,经回归处理后的合金溶质原子能充分固溶于基体当中。4.经回归处理后的Cu-5.0Ni-1.2Si合金在盐浴炉中进行450℃时效处理8h,样品的显微硬度达到214HV,电导率值达到51.6%IACS,综合性能最佳。5.影响铜合金回归性能的主要因素有:预冷轧加工以及回归温度;次要因素有:预时效前样品的状态(热轧态、初始态)、预时效温度以及回归时间。6.冷轧处理能够起到细化再结晶晶粒以及促进第二相粒子回溶到铜基体当中,其对宏观性能的影响表现主要为提高显微硬度以及降低电导率。7.回归温度影响到时效析出的第二相粒子的回溶过程,从而影响获得的固溶体的过饱和度,其对宏观性能的影响主要表现在降低电导率。
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