刘锦平, 刘雪峰，黄海友，谢建新

(1. 北京科技大学 材料先进制备技术教育部重点实验室，北京 100083；2. 北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083)

Cu-12%Al合金线材的马氏体结构及其对力学性能的影响

刘锦平1,2, 刘雪峰1,2，黄海友1,2，谢建新1,2

(1. 北京科技大学 材料先进制备技术教育部重点实验室，北京 100083；2. 北京科技大学 新材料技术研究院，北京 100083)

采用连续定向凝固技术制备Cu-12%Al(质量分数)合金线材，通过改变熔体温度获得不同结构的马氏体，研究马氏体取向和形貌对线材力学性能的影响。结果表明：在引拉速度为10 mm/min、冷却水温为20 ℃、水流量为400 L/h、熔体温度为1 150或1 200 ℃的条件下所制备的直径为6 mm的Cu-12%Al线材均为马氏体组织。熔体温度为1 150 ℃时，定向凝固线材马氏体的母相择优生长面为(100)和(01)，马氏体形貌呈枝状和片状，线材的伸长率为5.1%，断口特征为准解理断裂；而熔体温度为1 200 ℃时，定向凝固线材马氏体的母相择优生长面为(011)、(01)和(0 1)，马氏体形貌全部呈平行片状，线材的伸长率达到 16.9%，断口特征为韧性断裂。枝状马氏体在拉伸变形时阻碍位错滑移，抑制马氏体相变的发生；而平行片状马氏体拉伸变形时，有利于不全位错的运动，促进马氏体相变的发生，产生相变塑性，因而具有更强的塑性变形能力。

Cu-12%Al合金；连续定向凝固；马氏体；相变塑性

高Al含量(10%～11%Al，质量分数)铝青铜除具有普通铝青铜合金的优良性能之外，还具有高强度、高弹性和良好形状记忆性能等特点，广泛应用于飞机、汽车、船舶、家电及建筑等领域[1-3]。但Al含量超过11%的Cu-Al合金在565 ℃平衡凝固时会发生共析反应，即β→α+γ2，析出脆性相γ2[4]。……