基于稳定固溶体团簇模型设计的Cu-Ni-Sn-Si（Zn）合金

发布时间：2022-01-01 23:45

　　导电弹性Cu合金是制造高端仪器仪表以及电子元件时不可或缺的材料,Cu-Be合金作为其中最典型的代表可满足大部分使用条件的要求,但随着科学技术发展对此类材料性能要求的不断提高以及人们环保意识的日益提升,Cu-Be合金高温下抗应力松弛性能差、高温导电稳定性低、时效后元件变形量大、生产时会产生有毒粉尘等缺点也逐渐显露。因此开发其他体系的导电弹性合金材料日益迫切,Cu-Ni-Sn合金作为一种性能优异且环保的导电弹性材料逐渐受到了关注,特别是Cu-15Ni-8Sn合金强度可达1300MPa同时还具有优良的耐蚀耐磨性能。但由于Cu-15Ni-8Sn合金中Sn含量较高,在制备时极易发生偏析,时效时也容易产生不连续析出相,严重的影响了合金的性能。为了解决Cu-15Ni-8Sn合金的偏析以及不连续沉淀的问题,本研究从成分设计的角度入手,以稳定固溶体团簇模型为指导,对合金的成分进行了优化设计。首先解析了Cu-15Ni-8Sn合金中主要相的主团簇,并以DO₂₂型γ’相主团簇和Cu基体主团簇分别作为合金团簇式中的两部分,设计出了团簇式为{[Cu-Cu₁₂]Cu

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 导电弹性Cu合金简介
        1.1.1 导电弹性Cu合金概述
        1.1.2 导电弹性Cu合金的分类
    1.2 Cu-Ni-Sn合金简介
        1.2.1 Cu-Ni-Sn合金的发展概况
        1.2.2 典型的Cu-Ni-Sn合金牌号及其性能
        1.2.3 Cu-Ni-Sn系合金的制备方法
    1.3 Cu-15Ni-8Sn合金简介
        1.3.1 Cu-15Ni-8Sn合金发展概况
        1.3.2 Cu-15Ni-8Sn合金的相变过程
        1.3.3 Cu-15Ni-8Sn合金主要存在的问题
    1.4 本研究的意义与内容
2 实验方法
    2.1 合金样品制备
    2.2 合金的热处理工艺
    2.3 合金微观组织形貌与结构分析
    2.4 性能测试
3 基于稳定固溶体团簇模型的Cu-Ni-Sn系合金成分设计
    3.1 Cu-Ni-Sn合金析出相主团簇解析及三元合金成分设计
    3.2 第四组元的选择及Cu-Ni-Sn-M四元合金成分设计
    3.3 本章小结
4 Cu-Ni-Sn-Si合金组织结构分析与性能测试
    4.1 铸态合金微观组织分析
    4.2 固溶和时效态合金微观组织分析
    4.3 时效态合金结构分析
    4.4 固液相线的测定
    4.5 硬度和电导率测试
    4.6 高温导电稳定性测试
    4.7 本章小结
5 Cu-Ni-Sn-Zn合金组织结构分析与性能测试
    5.1 铸态合金微观组织分析
    5.2 热处理后合金的微观组织分析
    5.3 时效态合金结构分析
    5.4 固液相线间距测定
    5.5 电导率与硬度测试
    5.6 变温电阻测试
    5.7 系列合金电导率及硬度的综合对比
    5.8 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]固溶体中的化学结构单元与合金成分设计[J]. 董闯,董丹丹,王清.  金属学报. 2018(02)
[2]粉末冶金Cu-15Ni-8Sn合金时效组织的演变行为[J]. 罗伟,甘雪萍,张县委,姜业欣,李周,周科朝.  粉末冶金材料科学与工程. 2016(05)
[3]Cu-Ni-Sn合金体系油船内底板用耐蚀钢研究[J]. 薛东妹,罗小兵,李灏,柴锋,苏航.  连铸. 2016(03)
[4]铜镍工业合金牌号的成分式分析（英文）[J]. 洪海莲,王清,董闯.  Science China Materials. 2015(05)
[5]超高强弹性铜合金材料的研究进展与展望[J]. 李周,雷前,黎三华,申镭诺,李思.  材料导报. 2015(07)
[6]铜合金铸锭典型缺陷产生的原因及解决办法[J]. 袁孚胜,郭峰.  有色冶金设计与研究. 2014(03)
[7]高强耐磨黄铜的研究现状[J]. 陈一胜,傅政,朱志云,刘位江.  有色金属科学与工程. 2012(05)
[8]铍青铜的热处理[J]. 谢伟滨.  热处理. 2012(04)
[9]Cu-10Ni-4.5Sn弹性合金的固溶时效与组织性能研究[J]. 蔡薇,彭丽军,任欣,王玉霞,陈绍广,肖翔鹏.  稀有金属. 2010(04)
[10]超高强Cu-Ni-Sn合金的热处理工艺与组织性能[J]. 从善海,韩芳,汪旭超.  金属热处理. 2010(06)

博士论文
[1]超高强CuNiSi系弹性导电铜合金制备及相关基础研究[D]. 雷前.中南大学 2014

硕士论文
[1]Si、Sn元素对Cu-Ni-Sn-Si合金组织及性能的影响研究[D]. 叶艳君.江西理工大学 2017
[2]基于团簇模型的Cu-Ni-Sn系导电Cu合金成分设计与性能研究[D]. 张显娜.大连理工大学 2015
[3]高弹性Cu-15Ni-8Sn合金的制备工艺研究[D]. 刘洋.北京有色金属研究总院 2013
[4]靶材用AlSil合金铸锭反偏析的研究[D]. 刘伟.北京有色金属研究总院 2012
[5]粉末冶金法制备高强度Cu-Ni-Sn合金的工艺及性能研究[D]. 韩芳.武汉科技大学 2012
[6]Si含量对C72500合金性能影响的研究[D]. 刘东辉.江西理工大学 2012
[7]高强度高弹性铜合金的组织和性能研究[D]. 孙菲.江苏科技大学 2012



本文编号：3563057