冯颖，李益民，何浩，曾昭易

(中南大学 粉末冶金国家重点实验室，湖南 长沙，410083)

Cu-Ni白铜合金具有良好的导电性和导热性，较强的耐腐蚀性和较高的延展性，是制备医疗、化工器械及各种精密仪器的重要材料，广泛应用于造船、石油、化工等领域。Cu-Ni合金的强度等力学性能较低，但通过添加合金元素，可以在保持耐腐蚀性的同时，明显提高材料的力学性能[1]。如Cu-Ni-Al白铜合金中，添加Al元素能显著提高白铜的强度与抗蚀性，对合金起强化作用[2]。但是，铜基粉末合金中加入Al，会引起烧结过程中样品发生膨胀[3]，使烧结[4]较难控制。一些学者在研究Cu-Al[5-6]体系的烧结过程时发现，合金出现了体积增大、相对密度降低的烧结膨胀现象。Mitani等[7]对不同Al含量的Cu-Al合金进行了烧结实验研究，发现了膨胀现象，膨胀的温度点稍高于共晶反应发生的温度点。Lee等[8]通过分析发现，Cu-Al合金在烧结过程中产生了瞬时液相，液相的流动对烧结体中孔隙结构和成分均匀化过程产生重要影响。Schaffer等[9]认为Al-Cu系合金的烧结膨胀是液相扩散进入固相颗粒内部，导致固相颗粒体积增大所致。一般来说，液相的产生可以有效地强化烧结过程，得到接近全致密的产品。但是在对 Cu-Al，Cu-Sn，Al-Zn和 Fe-Cu等合金体系[10-16]的研究中发现，液相的存在也会导致发生烧结膨胀和相对密度下降。German等[17-20]认为烧结膨胀的发生，与材料的元素组成有关。当形成液相的低熔点合金元素在固相元素中有较高的溶解度时，液相会最终消失，导致孔洞出现、膨胀发生。……