1前言
随着科技和经济的快速发展与提高,对弹性材料的要求也越来越严格,目前较广泛使用的铜基弹性合金材料是高强高弹的铍青铜合金,各种铍青铜材料广泛应用于电子工业、航空航天、仪器仪表及家用电器等领域,但是该合金生产成本高,特别是粉尘有毒,其化合物毒性大,因此近年来人们不断寻找铍青铜的代用合金[1-6]。
Cu-Ni-Si系列合金具有高强度、高弹性、高抗疲劳性能、耐热性好等特点,同时兼备了良好的导电性和抗应力松弛的优点,主要应用于电器接插件、弹簧、连接器、开关、触头等各类电子元件中,是替代铍铜合金的合适材料之一[7-9]。为了使合金达到更高的强度而不至于使导电率下降太多,许多研究者在Cu-Ni-Si中添加微量元素Cr、Zr、Mg或Ag使基体在时效过程产生第二相强化相如Cr3Zr、Ni3Si和Cr2Ti,从而提高合金的强度。而固溶在铜基体中的元素通过沉淀析出第二相粒子,也相应的提高了合金的电导率[10-12]。在Cu-Ni-Si中以少量Co替代Ni形成的Cu-Ni-Co-Si四元合金具有更好的强度和导电率,而对此四元合金的研究较少。因此,本文针对Cu-Ni-Co-Si四元合金进行研究,从而揭示该合金固溶时效过程中组织性能的规律。
2实验方法
实验采用Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金,在50Kg中频感应炉中熔炼,材料的质量分数为:ωNi=1.4%,ωCo=1.2%,ωSi=0.6%,余量为铜。浇铸温度在1100-1200℃。浇铸后的合金铸锭经热轧成厚度为4mm的板材。合金的固溶处理在SX-4-10型箱式电阻炉中进行,固溶取925℃、950℃、975℃、1000℃四个温度,保温时间取1.5h,随后水淬。合金时效处理在SX-4-10型箱式电阻炉进行。试样金相组织均采用5mlFeCl3+25mLHCl+100mLH2O溶液浸蚀,用XJZ-6Z型金相显微镜观察组织的变化;用7501型触头式涡流电导仪测量电导率;沃伯特公司的430SVD维氏硬度计测定合金的硬度;采用JEM-2000透射电镜对时效试样进行TEM观察以便鉴定析出相结构。同时利用其附带的能谱仪对析出相成分进行定性分析,TEM工作电压为200kV。所有电镜观察试样均经机械减薄至100μm,然后冲成Φ3mm的小圆片,最后双喷电解抛光制成,电解液为25%HNO3+
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