深冷轧制对Cu-2.89Ni-0.61Si-0.14Mg合金组织和性能的影响
发布时间：2021-04-19 06:50
对Cu-2.89Ni-0.61Si-0.14Mg合金进行了深冷轧制和室温轧制。利用金相显微镜、扫描电镜、透射电镜、电导率仪、硬度计、万能试验机等方法,对比研究轧制温度和轧制道次对合金的组织和性能影响。结果表明,轧制道次相同时,深冷轧制能提高合金的导电率、硬度和强度,细化析出相,使合金具有良好的抗过时效能力。轧制温度相同时,随着轧制道次的增加,合金的硬度增加。
【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(23)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同轧制温度和道次的合金导电率随时效时间的变化曲线
不同轧制温度和道次的合金硬度随时效时间的变化如图2所示。由图可见，合金的硬度先快速上升后缓慢下降。轧制温度和时效时间相同时，随着轧制道次增加，合金的硬度逐渐提高。轧制道次和时效时间相同时，深冷轧制合金的硬度比室温轧制合金的硬度高，且具有更好的抗过时效性。深冷轧制形成的高密度位错等缺陷，为析出相提供更多的形核点，加快析出相析出，细化析出相，沉淀强化效果比室温轧制更加显著，所以合金的硬度显著提高。时效60min后，R3和C3合金的工程应力-应变曲线如图3所示。由图可知，深冷轧制提高了时效态合金的强度，屈服强度从703MPa提升到719MPa，抗拉强度从763MPa提升到777MPa；但同时也稍微降低其塑性，断后伸长率从9.0%降低到7.6%。
图4为R3和C3合金时效60 min后的SEM图。由图可见，两种合金的晶界处或晶内均有析出相形成。其中R3合金的析出相均匀分布在基体相的晶内和晶界处；而C3合金的析出相主要偏聚于晶界处，晶内的析出相相对较少。时效60min后，R3和C3合金的透射电镜照片分别如图5、6所示。时效过程中，二种合金析出相均为圆盘状（图5(c）和图6(c）），与铜基体保持共格关系，并在周围形成应力场，对位错起到钉扎作用，使得合金强度提高。当时效时间进一步延长时，析出相相互吞并长大，与铜基体的关系由以前的共格变为半共格关系，周围的应变场减小，合金强度下降，进入过时效阶段。通过选区电子衍射花样分析（图5(d）和图6(d））可知，二种合金的析出相均为δ-Ni2Si，且深冷轧制析出的尺寸更小，为10～20nm。由于深冷轧制可在合金内部形成高密度位错等缺陷（图6(b）），促进析出相析出，细化析出相，显著提高合金硬度，使其具有良好的抗过时效能力。图4 R3和C3合金时效60 min后的SEM图
【参考文献】：
期刊论文
[1]深冷轧制制备高性能金属材料研究进展[J]. 喻海良. 中国机械工程. 2020(01)
[2]Co对Cu-Ni-Si合金时效早期析出相变的影响[J]. 黄剑,许海,李钊,陈金水,肖翔鹏. 热加工工艺. 2019(16)
[3]低浓度Cu-Ni-Si合金的组织与性能[J]. 刘峰,米绪军,马吉苗,黄国杰,洪松柏,解浩峰,彭丽军. 中国有色金属学报. 2019(02)
[4]Influence of Cryorolling on the Precipitation of Cu–Ni–Si Alloys: An In Situ X-ray Diffraction Study[J]. Wei Wang,Zong-Ning Chen,En-Yu Guo,Hui-Jun Kang,Yi Liu,Cun-Lei Zou,Ren-Geng Li,Guo-Mao Yin,Tong-Min Wang. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(10)
[5]深冷处理对Cu-1.34Ni-1.02Co-0.61Si合金带材组织性能的影响[J]. 李小龙,余玖明,杨子萱,周海涛. 热处理技术与装备. 2017(04)
[6]热处理工艺对Cu-Ni-Si-Fe-P合金组织与性能的影响[J]. 周清泉,帅歌旺,江炳进. 特种铸造及有色合金. 2017(01)
[7]时效及深冷处理对Cu-Ni-Si-Mg合金硬度和导电率的影响[J]. 高雅利,杨哲. 热加工工艺. 2015(20)
[8]深冷处理对Cu-Ni-Si合金性能的影响[J]. 万珍珍,陈志宝,刘克明,魏仕勇,邹晋,胡强,杨艳玲. 热处理技术与装备. 2013(02)
本文编号：3147056
【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(23)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
不同轧制温度和道次的合金导电率随时效时间的变化曲线
不同轧制温度和道次的合金硬度随时效时间的变化如图2所示。由图可见，合金的硬度先快速上升后缓慢下降。轧制温度和时效时间相同时，随着轧制道次增加，合金的硬度逐渐提高。轧制道次和时效时间相同时，深冷轧制合金的硬度比室温轧制合金的硬度高，且具有更好的抗过时效性。深冷轧制形成的高密度位错等缺陷，为析出相提供更多的形核点，加快析出相析出，细化析出相，沉淀强化效果比室温轧制更加显著，所以合金的硬度显著提高。时效60min后，R3和C3合金的工程应力-应变曲线如图3所示。由图可知，深冷轧制提高了时效态合金的强度，屈服强度从703MPa提升到719MPa，抗拉强度从763MPa提升到777MPa；但同时也稍微降低其塑性，断后伸长率从9.0%降低到7.6%。
图4为R3和C3合金时效60 min后的SEM图。由图可见，两种合金的晶界处或晶内均有析出相形成。其中R3合金的析出相均匀分布在基体相的晶内和晶界处；而C3合金的析出相主要偏聚于晶界处，晶内的析出相相对较少。时效60min后，R3和C3合金的透射电镜照片分别如图5、6所示。时效过程中，二种合金析出相均为圆盘状（图5(c）和图6(c）），与铜基体保持共格关系，并在周围形成应力场，对位错起到钉扎作用，使得合金强度提高。当时效时间进一步延长时，析出相相互吞并长大，与铜基体的关系由以前的共格变为半共格关系，周围的应变场减小，合金强度下降，进入过时效阶段。通过选区电子衍射花样分析（图5(d）和图6(d））可知，二种合金的析出相均为δ-Ni2Si，且深冷轧制析出的尺寸更小，为10～20nm。由于深冷轧制可在合金内部形成高密度位错等缺陷（图6(b）），促进析出相析出，细化析出相，显著提高合金硬度，使其具有良好的抗过时效能力。图4 R3和C3合金时效60 min后的SEM图
【参考文献】：
期刊论文
[1]深冷轧制制备高性能金属材料研究进展[J]. 喻海良. 中国机械工程. 2020(01)
[2]Co对Cu-Ni-Si合金时效早期析出相变的影响[J]. 黄剑,许海,李钊,陈金水,肖翔鹏. 热加工工艺. 2019(16)
[3]低浓度Cu-Ni-Si合金的组织与性能[J]. 刘峰,米绪军,马吉苗,黄国杰,洪松柏,解浩峰,彭丽军. 中国有色金属学报. 2019(02)
[4]Influence of Cryorolling on the Precipitation of Cu–Ni–Si Alloys: An In Situ X-ray Diffraction Study[J]. Wei Wang,Zong-Ning Chen,En-Yu Guo,Hui-Jun Kang,Yi Liu,Cun-Lei Zou,Ren-Geng Li,Guo-Mao Yin,Tong-Min Wang. Acta Metallurgica Sinica（English Letters）. 2018(10)
[5]深冷处理对Cu-1.34Ni-1.02Co-0.61Si合金带材组织性能的影响[J]. 李小龙,余玖明,杨子萱,周海涛. 热处理技术与装备. 2017(04)
[6]热处理工艺对Cu-Ni-Si-Fe-P合金组织与性能的影响[J]. 周清泉,帅歌旺,江炳进. 特种铸造及有色合金. 2017(01)
[7]时效及深冷处理对Cu-Ni-Si-Mg合金硬度和导电率的影响[J]. 高雅利,杨哲. 热加工工艺. 2015(20)
[8]深冷处理对Cu-Ni-Si合金性能的影响[J]. 万珍珍,陈志宝,刘克明,魏仕勇,邹晋,胡强,杨艳玲. 热处理技术与装备. 2013(02)
本文编号：3147056
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