Cu-9Ni-6Sn合金概述

综述了Cu-9Ni-6Sn合金的组织特征与强化机理,着重叙述了添加Mn对合金性能的改进,并介绍了合金的应用情况。

机械合金化Cu-9Ni-6Sn合金的时效

本文对机械合金化法制备的 Cu-9Ni-6Sn合金的时效过程研究后发现 ,时效时发生调幅分解的临界温度为 4 0 0 -4 50℃。时效前施加一定冷形变量能够加速合金时效强化过程的进程 ,而且还提高了时效后硬度值。

添加Mn和Cr对Cu-9Ni-6Sn合金组织与性能的影响

对中频真空熔铸含Mn量为0 76wt%～1 05wt%和Cr量为0 19wt%～0 21wt%的Cu 9Ni 6Sn合金的铸锭组织、时效和形变时效特征及其组织变化作了研究。实验证明:(1)0 76wt%～1 05wt%Mn、0 19wt%～0 21wt%Cr能完全固溶于Cu 9Ni 6Sn合金中;(2)含少量的Mn、Cr的合金的铸锭组织、时效硬化、形变时效和组织变化等基本特征与不含Mn、Cr的合金相类似,但少量Mn、Cr促进合金时效、形变时效过程,提高最佳时效温度,增加硬化效果和盐酸、硫酸水溶液中的耐蚀性。

喷射沉积法Cu-9Ni-6Sn合金的组织与性能研究

用硬度测量仪、光学显微镜、电子探针、X射线衍射仪和透射电子显微镜研究了喷射沉积Cu-9Ni-6Sn合金的相组织以及时效过程的组织变化和时效强化,并与熔铸法制备的同种合金进行对比。结果表明,喷射沉积法能优化合金组织,有效地抑制Sn的偏析;Spinodal分解和亚稳相γ′是形成合金时效强化的主要原因;冷变形能加速合金时效强化。

添加Fe对Cu-9Ni-6Sn合金组织与性能的影响

本文对真空熔铸含Fe量为 0 37～ 1 36wt%的Cu 9Ni 6Sn合金的铸锭组织 ,时效和形变时效特征及其组织变化作了研究。实验证明 :(1 ) 0 37～ 1 36wt%Fe能完全固溶于Cu 9Ni 6Sn合金中 ;(2 )含少量Fe的合金的铸锭组织、时效硬化、形变时效和组织变化等基本特征与不含Fe的合金相类似 ,但少量Fe促进合金时效、形变时效过程 ,增加硬化效果。

喷铸法和平面流铸法制备的Cu-9Ni-6Sn合金的组织研究

用X射线衍射仪和扫描电子显微镜及能谱仪研究了喷铸法和平面流铸法制备的Cu-9Ni-6Sn合金的组织。结果表明,采用喷铸法制备的合金组织为均匀粗大等轴晶组织,它能有效地抑制Sn的偏析;采用平面流铸法制备的合金组织由连续玻璃基体和不同尺寸大小的颗粒状晶体组成,Sn的局部偏析现象依然存在。

添加Si和Al的Cu-9Ni-2.5Sn合金的热处理工艺

对同时添加Si和Al的Cu 9Ni 2 5Sn合金进行了热处理工艺试验。通过金相、透射电镜观察其组织 ,并对其硬度、电导率进行了测量。分析结果表明 ,经添加Si和Al的Cu 9Ni 2 5Sn合金宜采用热轧 (96 0℃～ 70 0℃ )空冷 +冷轧 (变形量 90 % ) +时效 (480℃ )的热处理工艺。经此工艺处理后 ,合金在保持硬度不变的同时 ,其电导率显著提高。

制备工艺对Cu-15Ni-8Sn合金晶粒特征和力学性能的影响

对比了Cu-15Ni-8Sn合金铸态、均匀化退火态(850℃×8 h)、锻造态、固溶态(840℃×1 h)和时效态(400℃×6 h)的硬度、强度和伸长率变化规律,分析了不同工艺状态下合金的显微组织和断口形貌。结果表明:铸态合金的组织为发达的树枝晶;经均匀化退火后,枝晶组织消失,层片状组织完全溶于铜基体;均匀化退火态合金经锻造后,晶粒尺寸明显减小,平均晶粒尺寸从58.78μm减小到4.22μm,抗拉强度由395.39 MPa提高到659.50 MPa,细晶强化为主要强化机制;固溶态合金由于溶质原子的充分固溶,伸长率大幅提升到46.7%;进一步经时效处理后,抗拉强度提高到802.50 MPa。

铝含量对Cu-5.6Ni-2.5Mn-2Sn合金组织与性能的影响

通过合金成分设计,制备了3种不同铝含量(质量分数为分别0,0.93%,2.43%)的Cu-5.6Ni-2.5Mn-2Sn合金,并对其进行了不同的冷变形和热处理,研究了铝含量对其组织与性能的影响。结果表明:3种合金铸态组织中枝晶发达,存在锡原子偏聚;经各自最佳时效工艺处理后,含2.43%铝合金的硬度最大,达到236 HV,不含铝合金的电导率最高,达到15.3%IACS;随变形量的增加,合金的硬度不断增大;当冷变形量为50%时,含2.43%铝的合金硬度最高,达到260 HV,电导率为10.7%IACS,且加工时未出现裂纹.可以替代Cu-9Ni-6Sn合金。

干摩擦条件下载荷和频率对Cu-15Ni-8Sn合金摩擦磨损性能影响研究

目的研究不同摩擦载荷及频率条件下Cu-15Ni-8Sn合金摩擦因数及磨损率的变化规律,探明机械参量变化对合金摩擦学性能的影响机制。方法采用熔炼法制备Cu-15Ni-8Sn合金,在干摩擦条件下对合金进行变载荷/变频率的销盘式往复摩擦实验,并对其摩擦因数、磨损率、磨损形貌及摩擦界面进行形貌及成分分析。结果随摩擦载荷的增大,2种载荷下Cu-15Ni-8Sn合金摩擦因数均呈现先增大后减小的趋势,整体在0.5~0.8之间;磨损体积随载荷的增加而增加;在2 Hz条件下合金的比磨损率随摩擦载荷的增大先降低后升高,在5 Hz条件下合金的比磨损率随摩擦载荷的增大先升高后降低;在高频高载条件下,磨损最为严重。磨痕及摩擦副表征结果显示,在干摩擦条件下,Cu-15Ni-8Sn合金主要以磨粒磨损和疲劳磨损为主;在摩擦过程中,合金基体及对偶同时发生磨损,剥落物以磨屑形式参与摩擦,因此在摩擦界面间发生元素转移。结论在干摩擦条件下,相较于摩擦频率,Cu-15Ni-8Sn合金受摩擦载荷的影响更大。合金磨屑以细小的颗粒状为主,但在低频率、高载荷条件下,会有大块片状磨屑。在干摩擦过程中,对磨副与合金之间会发生相互转移。随着载荷、频率的增加,摩擦层厚度也会变大,且摩擦过程中摩擦层内无剧烈氧化。

Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.15Si合金组织与性能研究

研究了在Cu-9.5Ni-2.3Sn合金中添加质量分数为0.15%的Si后对该合金铸态及时效态微观组织、电导率和硬度的影响.结果表明:添加0.15%的Si后,合金出现发达的树枝状晶体,且有Ni_2Si、Ni_3Si、Ni_3Sn和Ni_4Sn相出现.经400℃×4 h时效处理后,Ni_2Si、Ni_3Si相的析出使得合金得到强化.合金电导率随时效时间的延长和温度的提高而升高,硬度在时效初期随时效温度的提高和时效时间的延长而提高,在430℃时效2 h和在400℃时效8 h得到峰值,较佳时效工艺为400℃×8 h.

Cu-9.7Ni-1.98Sn合金加工工艺研究

本文研究了铸态Cu-9.7Ni-1.98Sn合金的抗拉强度和导电性能,对合金的熔铸和热轧工艺进行了初步探讨。

THE EFFECT OF COLD DEFORMATION ON THE KINETICS OF THE SPINODAL DECOMPOSITION OF Cu-9Ni-6Sn-0.3Ce ALLOY

By means of the measurement of mechnical properties and resistivity and X-ray diffraction and transmission microscopy,the effect of cold deformation on the kinetics of spinodal decomposition of Cu-9Ni-6Sn-0.3Ce alloy was studied.The strengthening process of the cold-worked and aged alloy was found to be accelerated.Using the theory of dislocation,the strengthening in cold-worked alloy can be attributed to the acceleration of spinodal process.

Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.5Si合金的固溶处理工艺与组织性能研究

采用金相显微镜、扫描电镜、EDAX能谱仪、X射线衍射仪、SIGMASCOPE SMP10型导电仪、维氏硬度计等,研究了热处理工艺对Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.5Si合金组织和性能的影响。结果表明:Cu-9.5Ni-2.3Sn-0.5Si合金晶粒尺寸随固溶温度升高而长大;随着固溶温度的升高或固溶时间的延长,电导率先降后升,而硬度则下降。此外,合金经850℃×2 h固溶处理后,形成了Ni2Si、Ni31Si12相并占据了γ-(Cu,Ni)3Sn相的形核位置,此时电导率为12.0%IACS,硬度可达152 HV。

添加Si对Cu-15Ni-8Sn合金组织和性能的影响

利用金相显微分析、SEM、TEM及能谱分析对添加Si的Cu 15Ni 8Sn合金的组织结构和性能进行了研究。结果表明 ,添加的Si与Ni原子相结合 ,形成新相Ni3Si和Ni2 Si。在时效过程中 ,由于Ni2 Si相的析出 ,试验合金的电导率和硬度相对于Cu 15Ni 8Sn合金都有所提高。

铸造Cu-15Ni-8Sn合金的组织和力学性能

研究了铸造Cu-15Ni-8Sn合金时效过程中组织和力学性能的变化规律。固溶处理获得的单相α固溶体经适当的时效热处理会产生Spinodal调幅结构,亚稳态γ′相,以及不连续沉淀γ相。伴随着组织的变化合金的力学性能也相应发生变化,时效初期合金的强度和硬度随时效时间的延长或温度的升高而升高,而经过最大值后,则随时间的延长或温度的升高而下降;时效过程中合金塑性变化规律与强度和硬度规律相反。

EFFECT OF Y ON THE SPINODAL DECOMPOSITION RATE AND MECHANICAL PROPERTIES OF Cu-9Ni-6Sn ALLOY

By measurement of mechanical and electrical properties,modulation wavelength,TEM techniques,etc.,the effect of Y on the spinodal decomposition in a Cu-9Ni-6Sn alloy has been studied.The results show that Y can accelerate spinodal decomposition in the alloy,hinder the growth of celluoid structurers occurring at grain boundaries,and improve the combination of strength and plasticity.

机械合金化和熔炼法制备的Cu-15 Ni-8Sn合金的Spinodal分解

利用透射电子显微镜 (TEM)和X射线多晶衍射仪 (XRD)观察分析了机械合金化 (MA)和熔炼两种方法制备的Cu 15Ni 8Sn(质量分数 ,% )合金在 40 0℃不同时效时间Spinodal分解产生的调幅组织结构和边带卫星峰 ,及合金固溶体的晶格参数变化。同时用维氏硬度计测量了合金的时效硬度变化。结果表明 ,与熔炼法相比 ,MA制备的该合金时效过程中 ,Spinodal分解初期的调幅组织结构波长较大 ,调幅分解速度也慢慢 ,延缓了γ′相的析出 ,但时效过程中二者硬度达到峰值的时间几乎是一致的。

退火工艺对大形变冷轧Ti-35Nb-9Zr-6Mo-4Sn医用钛合金组织和力学性能的影响

以新型医用钛合金Ti-35Nb-9Zr-6Mo-4Sn为对象，研究了该合金经固溶处理、85％冷变形和再结晶退火后的组织和力学性能。研究表明：该合金经固溶处理和85％冷变形后均由单-的β相构成。冷变形使合金强度显著上升，弹性模量降低，伸长率略有下降。经650℃再结晶退火后，合金仍由单一的β相构成，晶粒显著细化。随着退火时间的延长，缺陷减少，再结晶比例增高，合金的强度略有降低，弹性模量有所升高，塑性显著改善。形变率为85％的Ti-35Nb-9Zr-6Mo-4Sn合金经650℃退火30～60min后，合金的强度和伸长率显著优于Ti-6A1—4V，综合力学性能优异，适合作为医用种植材料。

粉末冶金Cu-15Ni-8Sn合金时效组织的演变行为

对粉末冶金Cu-15Ni-8Sn合金进行热挤压、固溶处理后,研究400℃时效不同时间对合金力学性能及其组织的影响。结果表明：随时效时间延长,Cu-15Ni-8Sn合金的抗拉强度先升高后降低,伸长率先降低后升高,合金断裂方式表现为由沿晶断裂为主向穿晶断裂为主转变。合金抗拉强度在400℃时效1.5 h时获得最大值918MPa。综合考虑合金的强度和韧性,400℃的最佳时效时间为2 h。借助扫描电子显微镜和透射电子显微镜研究合金在400℃时效不同时间（1-3 h）的组织结构变化及其对合金强度和塑性的影响,结果表明：在欠时效阶段,合金组织在富Sn区出现了有序排列的介稳态DO22相,基体的FCC结构开始向DO22有序化结构转变,合金强度大幅提升。而在峰时效阶段,DO22向L12转变,合金强度继续增加,随片层状不连续析出组织开始由晶界向晶内生长,合金强度下降。在过时效阶段,DO22进一步向L12转变,并且片层状不连续析出组织开始大肆侵蚀基体调幅组织,导致合金强度降低,塑性提高。在时效后期,调幅组织被片层状组织大幅侵蚀,出现片层状组织粗化并断裂的现象,粒状γ相（DO3）不断生成,由于这一过程需要更大的浓度起伏而进行得非常缓慢,合金组织仍以大量片层结构为主,因而合金强度和塑性变化不明显。