彈性合金Cu10Ni15MnAlTi的熱處理工藝及性能的研究.pdf

1、采用電磁懸浮熔煉-銅模吸鑄工藝制備了Cu10Ni 15MnTiAl合金，通過硬度測試、室溫拉伸、電導(dǎo)率測定、金相分析、XRD，SEM等方法研究了不同熱處理工藝對(duì)合金力學(xué)性能、導(dǎo)電性能及其組織結(jié)構(gòu)的影響和變化規(guī)律，并從理論上進(jìn)行了分析和解釋。主要研究結(jié)果表明： 1.電磁懸浮水冷銅坩堝熔煉使得Cu10Ni15MnTiAl合金鑄態(tài)組織結(jié)構(gòu)變得均勻，樹枝晶排列整齊而有規(guī)律，證明通過真空吸鑄方法制備的白銅合金具有致密的枝晶組織，與普通熔煉

2、鑄造相比，在細(xì)化組織上具有獨(dú)特的優(yōu)越性。 2.通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，可以確定最佳的固溶處理工藝。合金的最佳固溶工藝為：在650℃下固溶60nin然后進(jìn)行水淬。該狀態(tài)合金的性能：HV=115.2，σb=540MPa，σ0.2=283MPa，δ=35％，σ=46.1％IACS。 3.Cu10Ni15MnTiAl合金是時(shí)效強(qiáng)化型合金，時(shí)效處理可以進(jìn)一步改善合金性能。較長時(shí)間過程的溶質(zhì)原子有序化加上晶內(nèi)MnNi相的析出(合金時(shí)效具有

3、較長的孕育期，在孕育期主要進(jìn)行溶質(zhì)原子的有序化，在后期以MnNi的晶內(nèi)析出為主，MnNi相的析出是合金時(shí)效強(qiáng)化的主要原因)提高了合金的力學(xué)性能。 4.綜合考慮，本實(shí)驗(yàn)得出合金的最佳的時(shí)效工藝為：在450℃的溫度下時(shí)效72小時(shí)然后進(jìn)行空冷處理。合金的綜合性能為：HV=398.4，σb=1288MPa，σ0.2=1185MPa，δ=12.9％。E=138.5GPa，σ=52.3％IACS。 5.固溶處理后的斷口與經(jīng)過固溶時(shí)效

4、處理的比較。發(fā)現(xiàn)拉伸斷口的斷裂機(jī)理隨著溫度和時(shí)效時(shí)間的增加發(fā)生改變，則是從韌性斷裂逐漸向沿晶斷裂與韌性斷裂共同作用。合金表現(xiàn)出較小的延伸率。這是由于合金原子在晶界出起到了強(qiáng)烈的釘扎作用，使得晶粒間的結(jié)合力大大增強(qiáng)。這也使得合金的抗拉強(qiáng)度和屈服強(qiáng)度得到提高。 6.形變熱處理(固溶-冷變形-時(shí)效)工藝可大大提高合金時(shí)效后的最終強(qiáng)度，并且對(duì)電阻率影響很小。冷變形后的合金在時(shí)效過程中受到析出和再結(jié)晶過程交互作用的影響，析出的第二相粒子不