NCu30-4-2-1合金

 鎳銅合金主要有NCu28-2.5-1.5、NCu40-2-1、NCu30-4-2-1、NCu30、NCu30-2-1、NCu40-2-1、NCu30-3-0.5、NCu28-1-1、NCu35-1.5-1.5。主要品種有管、棒、極、帶、鑄棒等。鎳銅合金有較好的室溫力學(xué)性能和高溫強(qiáng)度，耐蝕性高耐磨性好，容易加工，無磁性，是制造行波管和其他電子管較好的結(jié)構(gòu)材料。還可作為航空發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)材料。 NCu28 -2. 5-1.5合金在室溫的干燥氣體中很穩(wěn)定，但在含有水分的氧化氮、氨、硫化物和氯、溴、碘等鹵素中卻腐蝕得很厲害。在中性、堿性和弱酸性碳酸鹽、鹽酸鹽、硫酸鹽、硝酸鹽、醋酸鹽的溶液中，NCu28-2. 5-1.5合金是耐蝕的；但當(dāng)上述介質(zhì)含有鐵、銅、錫和汞的氯鹽時(shí)，則腐蝕速度螬快。相反，含有鉻酸鹽和葡萄糖時(shí)則減慢。鎳銅合金多用于制作對(duì)耐蝕性能、高溫抗疲勞等要求較高的高溫環(huán)境作業(yè)的零部件，如行波管、磁控管等。什么是阻尼銅合金，其主要特點(diǎn)和用途是什么？阻尼材料是指在一定的條件下，通過吸收能量使其具有可以減振、降噪等阻尼效應(yīng)的材料。在工程上應(yīng)用較多的金屬材料有鋼鐵、鋁和銅，另外化工工業(yè)上的阻尼涂層材料實(shí)際應(yīng)用較多。具有阻尼效應(yīng)的銅合金主要有錳銅合金，屬于孿晶型合金材料。其阻尼產(chǎn)生的機(jī)理是，合金通過熱處理在高溫緩冷過程中，因尼耳轉(zhuǎn)變和類馬氏體相變而產(chǎn)生大量的高密度孿晶亞結(jié)構(gòu)，在外部應(yīng)力的作用下，由于顯微孿晶界的移動(dòng)和磁矩的偏轉(zhuǎn)而吸收外部能量，從而使應(yīng)力松弛，起到較好的減振、降噪效應(yīng)。阻尼銅合金國內(nèi)研制的不多，只有少數(shù)的幾種牌號(hào)，美國和英國研制開發(fā)較早，合金品種也較多。

NCu30-4-2-1時(shí)效后觀察析出相的腐蝕方法以及熱處理對(duì)NCu30-4-2-1顯微組織和力學(xué)性能的影響,推斷了合金的強(qiáng)化機(jī)制,并由硬度法結(jié)合JMA方程,研究了NCu30-4-2-1金等溫時(shí)效相變動(dòng)力學(xué),得出以下結(jié)論:

NCu30-4-2-1合金

(1)用1g硫酸銨+3g檸檬酸+100mlH2O的溶液作為電解液,在0.04A/cm2的電流密度下腐蝕40s,能夠在場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡下較為清晰的觀察NCu30-4-2-1時(shí)效處理后的析出相。

(2)NCu30-4-2-1在950℃固溶保溫4h時(shí)有極少量未固溶β-Ni3Si相顆粒,但在相同時(shí)效條件下,時(shí)效析出相的形貌、大小及數(shù)量與較高溫度下*固溶的合金試樣沒有明顯區(qū)別;同時(shí)由于相對(duì)較低的固溶溫度下其晶粒更加細(xì)小,且孿晶數(shù)量相對(duì)較多而1000℃和1050℃的固溶溫度下晶粒粗大,所以終950℃固溶保溫4h的試樣時(shí)效后的維氏硬度值更高,即細(xì)晶強(qiáng)化作用對(duì)合金終強(qiáng)化有一定的貢獻(xiàn)。

(3)NCu30-4-2-1經(jīng)950℃固溶保溫4h后在500℃-650℃時(shí)效過程中,析出相?′-Ni3Si在晶粒內(nèi)部均勻析出分布,并隨著時(shí)效溫度升高,析出相?′-Ni3Si顆粒逐漸變得更加細(xì)小均勻。合金在500℃-650℃時(shí)效過程中,隨著時(shí)效溫度的升高,合金維氏硬度值逐漸增大;在同一時(shí)效溫度下,隨著時(shí)效時(shí)間增加,合金硬度先上升后略有下降,之后基本保持不變。并以此推斷NCu30-4-2-1時(shí)效強(qiáng)化是Orowan機(jī)制和切過機(jī)制共同作用的結(jié)果,其中?′-Ni3Si相的Orowan機(jī)制是主要的強(qiáng)化機(jī)制。

(4)根據(jù)NCu30-4-2-1不同溫度下等溫時(shí)效的硬度值,結(jié)合JMA方程計(jì)算出了各溫度下的Avrami指數(shù)n及k值,并由此推導(dǎo)出了合金在各試驗(yàn)溫度下的相變動(dòng)力學(xué)方程,計(jì)算出了NCu30-4-2-1的?′-Ni3Si相的相變激活能E=42.45KJ/mol。結(jié)合反應(yīng)機(jī)理方程,揭示了NCu30-4-2-1的在500℃-650℃等溫時(shí)效過程是三維擴(kuò)散的反應(yīng)機(jī)制。

(5)由合金硬度推導(dǎo)并計(jì)算繪制出了NCu30-4-2-1在500℃-650℃TTT圖,并結(jié)合?′-Ni3Si相在500℃-650℃的析出規(guī)律和擴(kuò)散型相變均勻形核的規(guī)律斷定:?′-Ni3Si相析出速率快溫度在650℃附近,500℃-650℃是在?′-Ni3Si相“C”曲線鼻尖溫度以下部分。