热处理对铜镍钴合金组织性能影响的研究

【摘要】铜及铜合金的冶炼及加工在我国已有相当久远的历史,随着近代工业的发展社会的进步,铜合金的力学、导热及导电等物理性质的被人们广泛的关注,相关产业也越来越多。现代工业用铜合金生产的配件、元件等常要求充分发挥铜合金的综合性能,如一些智能铜合金开关元件就要求铜合金兼具导热、导电、弹性等综合性能。为了达到充分展现铜合金优良综合性能的目的不仅需要在合金元素的选择、添加量的配比及合金后续热处理工艺等方面进行更深入的研究和探讨。本文使用熔铸法,以电解铜、纯镍、纯钴、混合稀土为原料制备新型高强铜镍钴合金。本实验对铜镍钴合金进行：固溶—时效—深冷与固溶—深冷—时效两种不同的热处理工艺,并对经过两种热处理工艺热处理后的力学性能与组织形貌进行了研究。本实验用扫描电镜、金相显微镜、XRD、能谱分析等测量及分析手段,全面的研究了铜镍钴合金的组织、形貌、析出相成分等特性。试验结果表明：固溶—时效—深冷处理的合金硬度略优于固溶—深冷—时效处理的合金。当Co含量0.6时不论经过固溶—时效—深冷处理或固溶—深冷—时效的硬度大于Co含量0.4或0.8的硬度,当Co含量0.4时经过热处理工艺930℃固溶/2h—550℃时效/2h—深冷/2h处理可得最高的硬度HBS96.1；经过热处理工艺870℃固溶/2h—深冷/2h—550℃时效/2h处理可得最高的硬HBS94.1。当Co含量0.6时经过热处理工艺930℃固溶/2h—550℃时效/2h—深冷/2h处理可得最高的硬度HBS102.1；经过热处理工艺870℃固溶/2h—深冷/2h—550℃时效/2h处理可得最高的硬度HBS95.4。当Co含量0.8含量时经过热处理工艺930℃固溶/2h—550℃时效/2h—深冷/2h处理可得最高的硬度HBS97.3；经过热处理工艺870℃固溶/2h—深冷/2h—550℃时效／2h处理可得最高的硬度HBS94.7。研究结果说明：加入合金元素镍、钴混合稀土改善了合金的组织,该合金经热处理后在α(Cu)相基体析出了k相并富集在基体上,k相偏聚富集形成GP区。k相为(CoNi)Cu4,少量稀土元素与镍、钴形成金属化合物,析出相使铜合金产生强化使其基体得到强化。随着Co含量的提高、时效温度的升高,铜镍钴合金的布氏硬度随之提高。
【作者】李鹏；
【导师】张胜全；
【作者基本信息】兰州理工大学，有色金属冶金，2014，硕士
【关键词】热处理；深冷处理；析出强化；组织形貌；

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