Al、Si对低锡Cu-Ni-Sn合金微观组织和力学性能的影响
发布时间：2024-02-28 04:32
Cu-15Ni-8Sn合金由于具有高强韧、耐磨损、耐腐蚀、抗应力松弛性能好等特点,是一种优异的弹性合金材料,广泛应用于航空、船舶以及电子元器件等行业。然而合金中Sn元素含量过高会导致严重的Sn偏析,热加工时易发生开裂,降低了合金的加工性能和力学性能,限制了合金的商业化应用。因此,研制与Cu-15Ni-8Sn具有相近力学性能的低锡白铜合金是Cu-Ni-Sn系列合金的一个重要发展方向。本文采用“金属型铸造+热挤压+热处理”工艺流程制备了Cu-17Ni-2.5Sn-xAl(x=0、1.5、3)和Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al-xSi(x=0、0.5)合金,研究了微量元素Al、Si对热挤压态合金微观组织和力学性能的影响。并对Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金的时效过程进行了研究,主要结论如下:(1)在Cu-17Ni-2.5Sn-xAl合金中,Al元素的添加会使合金在热挤压过程中析出弥散分布的纳米级??-Ni3Al颗粒,与基体之间存在着[100]??//[200]Cu,[010]??//[020...
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 弹性铜合金研究进展
1.2.1 低温退火强化型弹性合金
1.2.2 时效强化型弹性合金
1.2.3 调幅分解强化型弹性合金
1.2.4 弥散强化型弹性合金
1.2.5 包覆复合型弹性合金
1.3 Cu-Ni-Sn合金研究进展
1.3.1 Cu-Ni-Sn合金简介
1.3.2 微量元素对Cu-Ni-Sn合金组织性能的影响
1.3.3 制备工艺对Cu-Ni-Sn合金组织性能的影响
1.3.4 Cu-Ni-Sn合金发展趋势
1.4 低锡Cu-Ni-Sn合金研究概况
1.5 本论文的研究目的、意义和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
1.6 课题来源
第二章 试验材料及研究方法
2.1 材料制备工艺
2.1.1 合金熔炼
2.1.2 均匀化退火
2.1.3 热挤压
2.1.4 固溶处理
2.1.5 时效处理
2.2 性能测试
2.2.1 硬度测试
2.2.2 拉伸性能测试
2.3 微观组织观察及表征
2.3.1 金相显微观察
2.3.2 扫描电子显微分析
2.3.3 透射电子显微分析
2.3.4 电子背散射衍射分析
2.3.5 X射线衍射分析
2.3.6 DSC热分析
第三章 Al对 Cu-17Ni-2.5Sn合金微观组织与力学性能的影响
3.1 Al对 Cu-17Ni-2.5Sn合金铸态微观组织的影响
3.1.1 金相显微观察
3.1.2 扫描电镜显微观察
3.1.3 组织结构物相分析
3.2 Al对 Cu-17Ni-2.5Sn合金均匀化退火态微观组织的影响
3.3 Al对热挤压态Cu-17Ni-2.5Sn合金微观组织与力学性能的影响
3.3.1 Al对合金微观组织的影响
3.3.2 Al对合金织构的影响
3.3.3 Al对合金力学性能的影响
3.3.4 断口形貌分析
3.4 分析与讨论
3.4.1 合金中的析出相
3.4.2 合金的强化机理
3.5 本章小结
第四章 Si对 Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
4.1 Si对 Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金铸态微观组织的影响
4.2 Si对 Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金均匀化退火态微观组织的影响
4.3 Si对热挤压态Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
4.3.1 Si对合金微观组织的影响
4.3.2 Si对合金织构的影响
4.3.3 Si对合金力学性能的影响
4.3.4 断口形貌分析
4.4 分析与讨论
4.4.1 合金中的析出相
4.4.2 合金的强化机理
4.5 本章小结
第五章 热处理工艺对Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
5.1 固溶处理对Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
5.2 合金不同时效温度下的相变
5.2.1 固溶淬火态
5.2.2 400℃
5.2.3 450℃
5.2.4 500℃
5.2.5 550℃
5.2.6 600℃
5.2.7 650℃
5.3 合金时效硬化行为
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
附件
本文编号：3913478
【文章页数】：98 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 弹性铜合金研究进展
1.2.1 低温退火强化型弹性合金
1.2.2 时效强化型弹性合金
1.2.3 调幅分解强化型弹性合金
1.2.4 弥散强化型弹性合金
1.2.5 包覆复合型弹性合金
1.3 Cu-Ni-Sn合金研究进展
1.3.1 Cu-Ni-Sn合金简介
1.3.2 微量元素对Cu-Ni-Sn合金组织性能的影响
1.3.3 制备工艺对Cu-Ni-Sn合金组织性能的影响
1.3.4 Cu-Ni-Sn合金发展趋势
1.4 低锡Cu-Ni-Sn合金研究概况
1.5 本论文的研究目的、意义和内容
1.5.1 研究目的和意义
1.5.2 研究内容
1.6 课题来源
第二章 试验材料及研究方法
2.1 材料制备工艺
2.1.1 合金熔炼
2.1.2 均匀化退火
2.1.3 热挤压
2.1.4 固溶处理
2.1.5 时效处理
2.2 性能测试
2.2.1 硬度测试
2.2.2 拉伸性能测试
2.3 微观组织观察及表征
2.3.1 金相显微观察
2.3.2 扫描电子显微分析
2.3.3 透射电子显微分析
2.3.4 电子背散射衍射分析
2.3.5 X射线衍射分析
2.3.6 DSC热分析
第三章 Al对 Cu-17Ni-2.5Sn合金微观组织与力学性能的影响
3.1 Al对 Cu-17Ni-2.5Sn合金铸态微观组织的影响
3.1.1 金相显微观察
3.1.2 扫描电镜显微观察
3.1.3 组织结构物相分析
3.2 Al对 Cu-17Ni-2.5Sn合金均匀化退火态微观组织的影响
3.3 Al对热挤压态Cu-17Ni-2.5Sn合金微观组织与力学性能的影响
3.3.1 Al对合金微观组织的影响
3.3.2 Al对合金织构的影响
3.3.3 Al对合金力学性能的影响
3.3.4 断口形貌分析
3.4 分析与讨论
3.4.1 合金中的析出相
3.4.2 合金的强化机理
3.5 本章小结
第四章 Si对 Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
4.1 Si对 Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金铸态微观组织的影响
4.2 Si对 Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金均匀化退火态微观组织的影响
4.3 Si对热挤压态Cu-9Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
4.3.1 Si对合金微观组织的影响
4.3.2 Si对合金织构的影响
4.3.3 Si对合金力学性能的影响
4.3.4 断口形貌分析
4.4 分析与讨论
4.4.1 合金中的析出相
4.4.2 合金的强化机理
4.5 本章小结
第五章 热处理工艺对Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
5.1 固溶处理对Cu-17Ni-2.5Sn-1.5Al合金微观组织与力学性能的影响
5.2 合金不同时效温度下的相变
5.2.1 固溶淬火态
5.2.2 400℃
5.2.3 450℃
5.2.4 500℃
5.2.5 550℃
5.2.6 600℃
5.2.7 650℃
5.3 合金时效硬化行为
5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的研究成果
致谢
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