热处理工艺对高弹高导Cu-Ni-Al合金组织与性能的影响

吴昊

(中铝华中铜业有限公司, 湖北 黄石435000)

摘要：利用力学与电学性能测试、透射电子显微镜(TEM)对Cu-9.0Ni-1.4Al合金的时效过程进行了观察和研究;分析了Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti合金的组织和性能,分别比较了Cu-9.0Ni-1.4Al和Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti合金在3种形变热处理工艺下的力学和电学性能.性能试验结果表明:Ti的加入能够提高合金的硬度,而对导电率影响不大,经过工艺3试验后,Cu-9.0Ni-1.4Al和Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti合金的维氏硬度分别达到243、317,导电率分别达到19.1%IACS、21.0%IACS.TEM观察结果表明:Cu-9.0Ni-1.4Al合金时效过程中的主要强化过程是γ′相(Ni3Al)的连续沉淀.

关键词：Cu-Ni-Al合金; 热处理； 时效; 力学性能

收稿日期：2015-04-02

作者简介：吴昊(1983—),男,工程师,主要从事铜合金方面的研究. E-mail:lmjxzzz88@sina.com

中图分类号：TG 146.1`+1

文献标志码：A

Abstract：In order to study their aging process,the microstructure and properties of the alloys Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti and Cu-9.0Ni-1.4Al were studied respectively through the mechanical- and electrical-based test,as well as transmission electron microscopy(TEM).The mechanical and electrical properties of the two alloys were compared by utilizing three kinds of deformation heat treatment process.The experimental results show that Ti-joined alloy can improve the hardness,but has less effect on the conductivity.Vickers hardness reached 243,317,conductivity reached 19.1%IACS,21.0%IACS respectively by testing the Cu-9.0Ni-1.4Al and Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti alloys.In addition,TEM observation results show that the strengthening effect on Cu-9.0Ni-1.4Al alloy during the aging process was attributed to the continuous sedimentation of γ′-phase(Ni3Al).

Keywords：Cu-Ni-Al alloy; heat treatment; aging; mechanical property

Effect of Heat-treatment Process on Microstructure and Properties of High Elastic and Conductive Cu-Ni-Al AlloyWU Hao

(Chinalco Central China Copper Co., Ltd., Huangshi 435000,China)

0引言

科学技术的不断发展对导电弹性合金提出了越来越高的要求,使其发展迅速.至今世界上一些较发达的国家开发的各类导电弹性合金约100余种,应用范围广泛.

铍青铜的热稳定性较差,其使用温度一般不超过150℃,并且铍蒸汽有毒,不利于工业生产.为此,国内外许多材料专家致力于研究铍青铜的替代材料，Cu-Ni-Al系合金便是其中的一种.研究[1]表明,Cu-Ni-Al合金具有比铍青铜更好的热稳定性,使用温度可达250℃,抗拉强度为1 078～1 373 MPa,屈服强度为588～981 MPa,伸长率为1%～10%,导电率为13～14 %IACS,冷热加工性能良好,成本比铍青铜低.因此,Cu-Ni-Al系合金是一种很有开发潜力的高弹性材料.

严复民等[2-4]对低质量浓度的Cu-Ni-Al-Ti合金的研究表明,该合金的室温力学性能已接近铍青铜水平,但未见关于该系统合金……