NCu30-4-2-1合金

 镍铜合金主要有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。主要品种有管、棒、极、带、铸棒等。镍铜合金有较好的室温力学性能和高温强度，耐蚀性高耐磨性好，容易加工，无磁性，是制造行波管和其他电子管较好的结构材料。还可作为航空发动机的结构材料。 NCu28 -2. 5-1.5合金在室温的干燥气体中很稳定，但在含有水分的氧化氮、氨、硫化物和氯、溴、碘等卤素中却腐蚀得很厉害。在中性、碱性和弱酸性碳酸盐、盐酸盐、硫酸盐、硝酸盐、醋酸盐的溶液中，NCu28-2. 5-1.5合金是耐蚀的；但当上述介质含有铁、铜、锡和汞的氯盐时，则腐蚀速度螬快。相反，含有铬酸盐和葡萄糖时则减慢。镍铜合金多用于制作对耐蚀性能、高温抗疲劳等要求较高的高温环境作业的零部件，如行波管、磁控管等。什么是阻尼铜合金，其主要特点和用途是什么？阻尼材料是指在一定的条件下，通过吸收能量使其具有可以减振、降噪等阻尼效应的材料。在工程上应用较多的金属材料有钢铁、铝和铜，另外化工工业上的阻尼涂层材料实际应用较多。具有阻尼效应的铜合金主要有锰铜合金，属于孪晶型合金材料。其阻尼产生的机理是，合金通过热处理在高温缓冷过程中，因尼耳转变和类马氏体相变而产生大量的高密度孪晶亚结构，在外部应力的作用下，由于显微孪晶界的移动和磁矩的偏转而吸收外部能量，从而使应力松弛，起到较好的减振、降噪效应。阻尼铜合金国内研制的不多，只有少数的几种牌号，美国和英国研制开发较早，合金品种也较多。

NCu30-4-2-1时效后观察析出相的腐蚀方法以及热处理对NCu30-4-2-1显微组织和力学性能的影响,推断了合金的强化机制,并由硬度法结合JMA方程,研究了NCu30-4-2-1金等温时效相变动力学,得出以下结论:

NCu30-4-2-1合金

(1)用1g硫酸铵+3g柠檬酸+100mlH2O的溶液作为电解液,在0.04A/cm2的电流密度下腐蚀40s,能够在场发射扫描电镜下较为清晰的观察NCu30-4-2-1时效处理后的析出相。

(2)NCu30-4-2-1在950℃固溶保温4h时有极少量未固溶β-Ni3Si相颗粒,但在相同时效条件下,时效析出相的形貌、大小及数量与较高温度下*固溶的合金试样没有明显区别;同时由于相对较低的固溶温度下其晶粒更加细小,且孪晶数量相对较多而1000℃和1050℃的固溶温度下晶粒粗大,所以终950℃固溶保温4h的试样时效后的维氏硬度值更高,即细晶强化作用对合金终强化有一定的贡献。

(3)NCu30-4-2-1经950℃固溶保温4h后在500℃-650℃时效过程中,析出相?′-Ni3Si在晶粒内部均匀析出分布,并随着时效温度升高,析出相?′-Ni3Si颗粒逐渐变得更加细小均匀。合金在500℃-650℃时效过程中,随着时效温度的升高,合金维氏硬度值逐渐增大;在同一时效温度下,随着时效时间增加,合金硬度先上升后略有下降,之后基本保持不变。并以此推断NCu30-4-2-1时效强化是Orowan机制和切过机制共同作用的结果,其中?′-Ni3Si相的Orowan机制是主要的强化机制。

(4)根据NCu30-4-2-1不同温度下等温时效的硬度值,结合JMA方程计算出了各温度下的Avrami指数n及k值,并由此推导出了合金在各试验温度下的相变动力学方程,计算出了NCu30-4-2-1的?′-Ni3Si相的相变激活能E=42.45KJ/mol。结合反应机理方程,揭示了NCu30-4-2-1的在500℃-650℃等温时效过程是三维扩散的反应机制。

(5)由合金硬度推导并计算绘制出了NCu30-4-2-1在500℃-650℃TTT图,并结合?′-Ni3Si相在500℃-650℃的析出规律和扩散型相变均匀形核的规律断定:?′-Ni3Si相析出速率快温度在650℃附近,500℃-650℃是在?′-Ni3Si相“C”曲线鼻尖温度以下部分。