第二相存在形態(tài)對Cu-Ni-Nb合金熔點(diǎn)和導(dǎo)熱性能的影響.pdf

1、Cu-Ni-Nb合金同時(shí)具備高熔點(diǎn)和適當(dāng)導(dǎo)熱率性能，在熱交換材料領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。Cu-Ni-Nb合金中第二相分布顯著影響合金的熔點(diǎn)和導(dǎo)熱等性能。本文依據(jù)銅合金及相關(guān)相圖，采用真空電弧熔煉工藝制備了Cu-Ni-Nb合金，系統(tǒng)地研究了鑄態(tài)和熱處理狀態(tài)下Cu-Ni-Nb合金第二相存在形態(tài)，以及其對合金熱導(dǎo)率與熔點(diǎn)的影響，揭示了第二相對Cu-Ni-Nb合金組織和性能的影響規(guī)律。獲得主要結(jié)論如下：
　?。?）鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金

2、第二相形態(tài)主要存在如下三種：層片狀、球狀（棒狀）、短棒狀。鑄態(tài)合金Ni元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20wt％、30wt%時(shí)，隨著Nb元素含量的增加，Nb元素在第二相的固-液界面前沿富集程度較大，合金α相生長速度相對較快使第二相被分隔成篩網(wǎng)狀，第二相形態(tài)產(chǎn)生由層片狀向球狀（棒狀）的轉(zhuǎn)化的趨勢。
　?。?）鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金基體為α相。大部分鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金第二相由NbNi3相組成，而Cu-30Ni-10Nb合金第二相由球狀NbNi

3、3相以及少量顆粒狀γ-Nb相組成，Cu-40Ni-5Nb合金第二相由少量顆粒狀α-Ni相和短棒狀NbNi3相組成， Cu-40Ni-10Nb合金第二相由Ni8Nb相和短棒狀α-Ni相組成。
　?。?）第二相形態(tài)為球狀（棒狀）的合金弱化基體金屬鍵能的程度要強(qiáng)于第二相形態(tài)為層片狀的合金。因此，當(dāng)Ni元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相同時(shí)，隨著Ni/Nb質(zhì)量比的降低，第二相固溶基體Ni原子的程度越大，導(dǎo)致層片狀形態(tài)第二相的合金的熔點(diǎn)值要高于球狀（棒狀）形

4、態(tài)第二相的合金。
　?。?）鑄態(tài)合金第二相形態(tài)的不同導(dǎo)致第二相固溶合金基體溶質(zhì)元素的程度的差異?；w固溶原子的擴(kuò)散速率隨著第二相固溶合金基體溶質(zhì)元素的程度的增大而加快，導(dǎo)致合金結(jié)晶出的基體晶粒尺寸增大，合金的熱導(dǎo)率相應(yīng)地上升。
　?。?）合金經(jīng)固溶+時(shí)效處理，Cu-30Ni-5Nb合金第二相呈現(xiàn)層片狀、雪花絮狀、不規(guī)則塊狀形態(tài)。隨著時(shí)效溫度升高至650℃，Cu-30Ni-5Nb合金的部分第二相相應(yīng)地長大并呈現(xiàn)出不規(guī)則塊狀形態(tài)