Cu-Ni/Ti-X系弹性铜合金弹性性能的高通量实验研究
发布时间：2021-05-11 03:11
Cu-Ni-X、Cu-Ti-X系合金作为代表性的环保弹性铜合金,是潜在的铍青铜替代材料。由于传统研究材料的实验方法效率较低,一次只能研究一种或几种成分的合金,在一定程度上阻碍了 Cu-Ni/Ti-X系合金的研究与发展。本工作应用高通量实验研究方法,对Cu-Ni/Ti-X系铜合金的组织形貌与成分-性能关系等进行了系统研究。本工作根据拟研究的铜合金体系,采用真空电子束焊接、热等静压等加工手段成功制备了 Cu-Ni-Ti-Cu25Al-Cu35Sn多元扩散偶试样,在不同条件下对试样进行扩散热处理。并采用光学显微镜OM、扫描电子显微镜SEM、电子探针EPMA、纳米压痕仪DPI、能谱仪EDS和波谱仪WDS等测试手段以及热力学计算方法对扩散偶试样金属界面扩散层的形貌、固相析出序列和成分-性能关系等展开研究,取得主要研究成果如下:（1）针对课题过去多元扩散偶研究工作中的试样制备成功率低、研究对象单一的情况,对多元扩散偶包套形状、内部构件和合金界面排布进行了结构设计与改造,经过多次改良,显著提高了多元扩散偶的制备成功率,成功制备了界面结构复杂的Cu-Ni-Ti-Cu25Al-Cu35Sn多元扩散偶试样...
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 铜基弹性合金概况
1.2 铍铜合金概况
1.2.1 铍青铜的性能及其优势
1.2.2 铍青铜的缺陷
1.3 Cu-Ni-X合金概况
1.3.1 Cu-Ni-Sn合金
1.3.2 Cu-Ni-Mn合金
1.4 Cu-Ti合金概况
1.5 高通量实验和多元扩散偶技术
1.5.1 高通量实验
1.5.2 多元扩散偶技术
1.6 论文的研究目的和意义
1.7 主要研究内容
2 实验研究方法
2.1 多元扩散偶实验
2.1.1 实验原料及设备
2.1.2 多元扩散偶试样制备
2.2 相图热力学计算
2.3 多元扩散偶扩散界面的表征
2.3.1 扩散界面形貌观察
2.3.2 成分和性能分析
3 多元扩散偶样品设计
3.1 多元扩散偶试样设计Ⅰ
3.2 多元扩散偶试样设计Ⅱ
3.3 多元扩散偶试样设计Ⅲ
3.4 多元扩散偶试样设计Ⅳ
3.5 本章小结
4 多元扩散偶的扩散界面形貌特征
4.1 Cu-Ni界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.1.1 Cu-Ni界面扩散层形貌特征
4.1.2 Cu-Ni界面扩散层形成机制
4.2 Cu-Ti界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.2.1 Cu-Ti界面扩散层形貌特征
4.2.2 Cu-Ti界面扩散层形成机制研究
4.3 Cu-Cu25Al界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.3.1 Cu-Cu25Al界面扩散层形貌特征
4.3.2 Cu-Cu25Al界面扩散层形成机制
4.4 Ni-Ti界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.4.1 Ni-Ti界面扩散层形貌特征
4.4.2 Ni-Ti界面扩散层形成机制
4.5 Cu-Ni-Cu25Al界面扩散层形貌特征
4.6 Cu-Ti-Cu25Al界面扩散层形貌特征
4.7 Cu-Ni-Ti界面扩散层形貌特征
4.8 Cu-Ti-Cu35Sn界面扩散层形貌特征
4.9 本章小结
5 扩散界面固相序列的理论预测
5.1 固相析出序列预测的理论判据
5.2 Cu-Ni-Ti、Cu-Ti-Sn体系扩散析出相的理论预测
5.3 界面扩散层固相序列分析
5.3.1 Cu-Ti界面固相序列分析
5.3.2 Cu-Sn界面固相序列计算
5.4 本章小结
6 Cu-Ni/Ti-X体系的成分-性能关系表征
6.1 二元界面成分-性能关系研究
6.1.1 Cu-Ni体系成分-性能关系
6.1.2 Cu-Ti体系成分-性能关系
6.1.3 Cu-Al体系成分-性能关系
6.1.4 Cu-Sn体系成分-性能关系
6.2 三元界面成分-性能关系表征
6.2.1 Cu-Ni-Al体系成分-性能关系
6.2.2 Cu-Ti-Al体系成分-性能关系
6.2.3 Cu-Ni-Ti体系成分-性能关系
6.2.4 Cu-Ti-Sn体系成分-性能关系
6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间获得成果
致谢
本文编号：3180601
【文章来源】：北京有色金属研究总院北京市
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 铜基弹性合金概况
1.2 铍铜合金概况
1.2.1 铍青铜的性能及其优势
1.2.2 铍青铜的缺陷
1.3 Cu-Ni-X合金概况
1.3.1 Cu-Ni-Sn合金
1.3.2 Cu-Ni-Mn合金
1.4 Cu-Ti合金概况
1.5 高通量实验和多元扩散偶技术
1.5.1 高通量实验
1.5.2 多元扩散偶技术
1.6 论文的研究目的和意义
1.7 主要研究内容
2 实验研究方法
2.1 多元扩散偶实验
2.1.1 实验原料及设备
2.1.2 多元扩散偶试样制备
2.2 相图热力学计算
2.3 多元扩散偶扩散界面的表征
2.3.1 扩散界面形貌观察
2.3.2 成分和性能分析
3 多元扩散偶样品设计
3.1 多元扩散偶试样设计Ⅰ
3.2 多元扩散偶试样设计Ⅱ
3.3 多元扩散偶试样设计Ⅲ
3.4 多元扩散偶试样设计Ⅳ
3.5 本章小结
4 多元扩散偶的扩散界面形貌特征
4.1 Cu-Ni界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.1.1 Cu-Ni界面扩散层形貌特征
4.1.2 Cu-Ni界面扩散层形成机制
4.2 Cu-Ti界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.2.1 Cu-Ti界面扩散层形貌特征
4.2.2 Cu-Ti界面扩散层形成机制研究
4.3 Cu-Cu25Al界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.3.1 Cu-Cu25Al界面扩散层形貌特征
4.3.2 Cu-Cu25Al界面扩散层形成机制
4.4 Ni-Ti界面扩散层形貌特征及形成机理分析
4.4.1 Ni-Ti界面扩散层形貌特征
4.4.2 Ni-Ti界面扩散层形成机制
4.5 Cu-Ni-Cu25Al界面扩散层形貌特征
4.6 Cu-Ti-Cu25Al界面扩散层形貌特征
4.7 Cu-Ni-Ti界面扩散层形貌特征
4.8 Cu-Ti-Cu35Sn界面扩散层形貌特征
4.9 本章小结
5 扩散界面固相序列的理论预测
5.1 固相析出序列预测的理论判据
5.2 Cu-Ni-Ti、Cu-Ti-Sn体系扩散析出相的理论预测
5.3 界面扩散层固相序列分析
5.3.1 Cu-Ti界面固相序列分析
5.3.2 Cu-Sn界面固相序列计算
5.4 本章小结
6 Cu-Ni/Ti-X体系的成分-性能关系表征
6.1 二元界面成分-性能关系研究
6.1.1 Cu-Ni体系成分-性能关系
6.1.2 Cu-Ti体系成分-性能关系
6.1.3 Cu-Al体系成分-性能关系
6.1.4 Cu-Sn体系成分-性能关系
6.2 三元界面成分-性能关系表征
6.2.1 Cu-Ni-Al体系成分-性能关系
6.2.2 Cu-Ti-Al体系成分-性能关系
6.2.3 Cu-Ni-Ti体系成分-性能关系
6.2.4 Cu-Ti-Sn体系成分-性能关系
6.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间获得成果
致谢
本文编号：3180601
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