PDF《快速凝固 CuNiSi CrZn合金的》

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2 2 C r -

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3 3 Z n 合金的显微硬度增大, 合金强化效果增强. ( 1)*+,-./01 图2为不同制备方法得到的 C u -

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3 3 Z n 合金导电率.由图

2 可见, 常规固溶工艺制备的合 金电导率为

2 7 %I A C S , 快凝态

2 m m厚合金的相对电导 率仅为

2 0 %I A C S , 下降

2 5 .

9 3 %, 快凝态合金的电导率, 明显低于常规固溶处理合金的电导率.根据金属导电理 论[

1 3 ] , 快速凝固条件下, 固溶原子被过饱和地固溶于基体 中,由此引起的点阵畸变对电子的运动起着强烈的散射 作用, 导致导电率的下降. 因此, 随着冷却速度的增加, 合 金中溶质原子镍、 硅、 铬、 锌过饱和固溶于铜中, 使得基体 晶格畸变增加, 合金的导电率也就明显降低. ( 2)*+,-2&

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2 . 2./4567 普通熔铸法制备的 C u -

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3 3 Z n 合 金的铸态金相组织如图

3 ( a ) 所示, 观察到普通熔铸所得 到的晶粒粒度不均匀, 其晶粒大小为

1 0

0 ~

2 0

0 m , 且形 状极不规则, 晶内分布着大量的未溶的第二相粒子.图3(b)和图

3 ( c ) 显示快速凝固条件下的晶粒明显得到细化且变 得均匀, 而且冷却速度越快, 晶粒就会变得更加细小.图3(c)显示厚度为

2 m m的合金晶粒粒度明显小于

3 0 m , 并且 在金相尺度下, 看不到第二相粒子, 说明快速凝固工艺可 以使第二相粒子镍、 硅、 铬、 锌充分地溶于铜基中.因此, 快速凝固技术不仅可使基体晶粒细化,得到细晶强化的 作用, 同时第二相粒子镍、 硅、 铬、 锌在铜基的固溶度均可 得到很大程度的提高. 由于溶质原子的过饱和固溶, 使基 体得到强化.这些强化效果均应高于常规固溶处理的合 金, 因而快速凝固法制备的合金硬度值比常规固溶得到的 合金高得多. 同时, 固溶度的增大导致基体晶格畸变增加, 使得导电率存在一定程度的下降. 这就从微观角度解释了 快速凝固条件下的合金导电率和显微硬度的变化规律. 89: ( 3./45 ( a ) 普通铸态组织 ( b ) 快凝态

3 m m组织 ( c ) 快凝态

2 m m组织

2 . 3?@AB 不同制备工艺下 C u -

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3 3 Z n 合金 在500时效后的导电率和显微硬度的变化如图 4所示.观察图

4 ( a ) 可知, 两种制备工艺得到合金的显微硬度 随时效时间增加而呈现的规律基本一致. 时效初期, 显微 硬度随时间急剧增加,到达一个峰值后,随着时间的延 长, 显微硬度又有一定程度的下降. 这是由于经时效处理 后, 过饱和固溶体分解, 合金元素以细小的弥散沉淀相均 匀析出于基体中或晶界上, 起到很好的强化作用. 时效时 间的过长, 合金就会过时效, 此时析出相长大, 且与基体 的共格关系遭到破坏, 故显微硬度呈下降趋势. 两者稍有 不同的是,快速凝固法得到的合金经时效处理达到峰值 时所用时间比常规固溶处理的要短,且快速凝固的冷却 速度越大, 所用时间越短. 这说明快速凝固得到合金时效 ./ ! #$%&

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(

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6 + , 4-./01234567 析出的强化相更加均匀、 弥散, 强化效果更加明显. 图4(b)显示不同制备工艺下 C u -

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