溶质元素(Ni,Sn)总量对Cu-Ni-Sn合金导电性能的影响

为提升Cu-Ni-Sn合金的导电率,系统研究了溶质元素（Ni,Sn）含量对导电Cu合金导电率和硬度的影响.通过对现有典型牌号Cu合金进行成分解析,发现在Ni、Sn原子比为3/1时合金具有高的导电率和强度,故本工作固定Ni、Sn原子比为3,改变Ni和Sn总量,设计了一系列三元成分合金;采用真空电弧熔炼工艺制备合金锭,随后进行1093 K/1 h固溶＋65％～75％变形冷轧＋673K/2 h时效处理.实验结果表明,经过固溶＋变形＋时效处理后的Cu合金的导电率随溶质元素（Ni＋Sn）含量增加而降低,而硬度变化则呈相反趋势;系列Cu合金的弹性模量随（Ni＋Sn）含量基本保持不变.由此,为使Cu合金的导电率不低于15.0％ IACS、且保持一定的强度,溶质元素（Ni＋Sn）含量应为10.0％≤y（Ni＋Sn）≤16.0％（质量百分比含量为12.0％≤w（Ni＋Sn）≤18.0％）.

基于团簇式设计方法的高强导电Cu-Ti合金成分优化

采用了一种新的团簇成分式合金设计方法,对高强导电Cu-Ti合金进行了成分优化和实验验证。根据团簇加连接原子结构模型,Cu-Ti面心立方固溶体的高稳定性化学近程序结构单元可表述为团簇成分式[Ti-Cu_(12)]Cu_(3,6),其中[Ti-Cu_(12)]为以溶质原子Ti为中心的第一近邻配位多面体团簇,并搭配以3或6个连接原子。经过固溶处理(1173 K/2 h)和时效(723 K/4 h)处理,合金[Ti-Cu_(12)]Cu3(质量分数Cu-4.8Ti)的维氏显微硬度为304 MPa,导电率为9.8%IACS,[Ti-Cu_(12)]Cu_6(Cu-4.0Ti)的维氏硬度为283 MPa,导电率达11.3%IACS,其中后者导电性能相当于日本的Cu-3.39Ti合金,且成分点位于性能对成分变化不敏感区域。