蔡薇
,
彭丽军
,
任欣
,
王玉霞
,
陈绍广
,
肖翔鹏
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.04.010
作为生产仪器、仪表和电器等产品中的重要组成元件的弹性材料,Cu-Ni-Sn系合金以其优良的抗应力松弛、耐磨、抗蚀、高弹、高强及导电热稳定等特性被大量用于制造各种形式的弹性元件.以Cu-10Ni-4.5Sn合金的冷轧板坯为对象,研究冷轧加工及热处理工艺条件(固溶温度与时效温度及保温时间)对合金的组织及性能的影响.试验研究表明:固溶处理前进行冷轧变形可使晶粒破碎,利于固溶处理中溶质原子在合金中形成均匀弥散分布的过饱和固溶体.固溶处理温度的高低不仅影响第二相在基体中的溶解程度,还影响合金的回复再结晶过程进行的程度.溶质原子的固溶度及晶粒尺寸共同作用于后续的时效处理过程,影响强化效果.研究采用全面试验的形式,对各种状态下合金的组织及性能进行检测分析,变形程度为68%的Cu-10Ni-4.5Sn合金冷轧板坯为原料的最佳热处理条件是800℃×1 h固溶处理,经总加工率为85%冷轧,400 ℃ x6 h时效处理后的带材,其抗拉强度为1275.9 MPa,维氏硬度为378.6 Hv,伸长率为3.0%,电导率为15.1%IACS.
关键词:
Cu-Ni-Sn合金
,
固溶
,
时效处理
,
组织结构
,
抗拉强度及硬度
,
电导率
柳瑞清
,
肖翔鹏
,
彭丽军
,
黄志刚
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2010.06.007
在无镍白铜(CuMnZn)中分别添加微量稀土Ce(0.04%,0.06%,0.08%),研究稀土Ce含量及加工工艺参数对铸态、热轧态和冷轧态组织及性能的影响.探索用无镍白铜(CuMnZn)替代目前广泛使用的弹性合金材料--锌白铜的可行性.研究结果显示:当稀土含量小于0.04%时,随合金中稀土Ce含量的增加,铸态合金的α晶粒尺寸减少,细化晶粒,提高合金的抗拉强度、伸长率,且合金具有较好的冷加工性能.当稀土Ce含量超过0.04%后,合金的晶粒又有长大的趋势.材料的性能在0.04%左右达到峰值,随着稀土Ce含量的增加,其性能呈下降趋势.对含0.04%稀土Ce的无镍白铜(CuMnZn)合金,采用合理加工工艺和热处理制度加工而成的0.3 mm厚的带材的洛氏硬度、抗拉强度及伸长率分别为85HRB,567.4 MPa及5%,与Y状态BZn15-20材料的性能相当,满足弹性材料的使用要求.且无镍白铜(CuMnZn)合金中的元素都是国内富有元素,可有效降低成本,具有实用价值.
关键词:
无镍白铜
,
稀土Ce
,
带材
,
抗拉强度
,
伸长率
黄国杰
,
肖翔鹏
,
马吉苗
,
赵洋
材料热处理学报
研究了不同固溶工艺条件对Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金显微组织的影响,对合金固溶-时效后的显微硬度和导电率进行了分析,并采用电子衍射及透射电镜分析其显微组织.结果表明:合金铸态组织以等轴晶为主,热轧变形组织中存在许多细小析出相.热轧合金在固溶处理过程中基体变形组织发生再结晶和晶粒长大,且随着固溶温度升高,析出相固溶量增加,至975℃时,析出相粒子基本回溶到基体中.合金中的析出相与Cu-Ni-Si合金具有相同的结构和形貌,与Cu基体的位向关系为:[001]Cu//[(1)10]p,(010)Cu//(001)p;[(1)12]Cu//[32(4)]p,(110)Cu//(2 (1)1)p.合金最佳固溶-时效处理工艺为975℃×1.5h+500℃×4 h时效,在此工艺条件下,合金显微硬度为232 HV,相对导电率为49％IACS.
关键词:
Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金
,
显微组织
,
显微硬度
,
时效
肖翔鹏
,
柳瑞清
,
陈辉明
,
易志勇
,
陈婷婷
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2015.10.034
采用悬臂梁弯曲应力松弛测试方法对CuNiSiCo合金的应力松弛性能进行了测试,利用TEM探究Co对CuNiSi合金应力松弛组织的影响,并建立了应力松弛模型.结果表明,应力松弛过程可动位错密度是降低的经验公式σ*=[K'ln(t+-ao)+C]-n的模拟结果,与实验结果基本相符;合金松弛分为2个阶段,第一阶段应力松弛速率较大,由于在应力松弛的初期阶段,可动位错数量很多,位错移动的阻力比较小,位错移动的驱动力比较大;第二阶段,应力松弛速率较小,处于缓慢松弛阶段,这一阶段位错与杂质原子以及位错与第二相粒子发生交互作用,使位错增殖;Co在Cu中的固溶度较小且易于与空位结合,从而抑制了调幅分解形成所需的空位移动,致使含Co元素的Cu-Ni-Co-Si铜合金空位大量减少,抑制了可动位错的滑移;另一方面,促进了基体中析出相的析出,析出相弥散均匀地分布在合金基体中,在发生应力松弛过程中,移动的可动位错在遇到弥散分布的第二相之后,会被第二相所钉扎,故Co替代部分Ni形成的CuNiSiCo合金的应力松弛性能要优于CuNiSi合金.
关键词:
CuNiSiCo合金
,
应力松弛
,
组织
,
模型
付垚
,
谢水生
,
熊柏青
,
黄国杰
,
程磊
,
肖翔鹏
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.06.003
根据蛇形轧制的受力特点将变形区划分为5个不同的区域,分别计算了各个区域的压力分布及角位移,在此基础上运用平面应变主应力法建立了7150铝合金蛇形轧制轧板曲率的解析模型.通过蛇形轧制实验对解析模型的精确性进行了验证.使用该解析模型对蛇形轧制过程中由线性应变差引起的轧板曲率、剪切应变差引起的轧板曲率以及总的轧板曲率进行了研究.结果表明,随着错位距离的增加由剪切应变差引起的轧板曲率增加而由线性应变差引起的轧板曲率减小,它们的共同作用导致总的轧板曲率先减小后增加.随着异速比的增加,由剪切应变差引起的轧板曲率增加,由线性应变差引起的轧板曲率保持不变,它们的共同效果使总的轧板曲率增加.增大轧板初始厚度或减小压下量都会减小轧板曲率.
关键词:
蛇形轧制
,
轧板曲率
,
解析模型
,
错位距离
肖翔鹏
,
黄国杰
,
柳瑞清
,
熊柏青
,
程磊
材料热处理学报
利用透射电子显微镜(TEM)研究了Cu-1.2Ni-l.6Co-0.6Si合金时效组织的演变规律,同时分析了该合金时效析出相的尺寸分布及粗化长大行为,并用扩散控制长大的LSW理论进行对比分析.结果表明,Co替代部分Ni后的合金组织未经历调幅组织、有序化的组织演变,而是析出相直接析出,这是由于Co抑制了调幅分解形成所需的空位移动和促进析出相的析出的缘故.而时效析出相尺寸分布及其粗化行为与LSW理论模型较好地符合,析出相的平均半径与t1/3成线性关系,说明其析出相的粗化长大过程受扩散控制.
关键词:
组织
,
析出相
,
粗化
,
尺寸分布
,
LSW理论
肖翔鹏
,
黄国杰
,
程磊
,
袁孚胜
,
吴语
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2011.05.008
用扫描电镜(SEM)、硬度计、涡流电导率测量仪和万能试验机测试分别测量了在850 ～950℃固溶温度及400 ～ 500℃时效不同时间下对Cu-1.5 Ni-0.6Si合金硬度及电导率性能的影响,用金相显微镜观察不同固溶温度下合金的组织.并对合金拉伸形貌断口进行了分析.探讨了合金的强化机理.结果表明:时效前随着固溶温度的升高,材料的硬度及电导率均随之下降,但电导率下降的幅度很小.随着固溶温度的增加,其再结晶程度越来越高,到900℃时组织已是完全再结晶组织,温度继续升高,晶粒会发生长大.时效析出为Cu-1.5 Ni-0.6Si合金的主要强化手段.Cu-1.5Ni-0.6Si固溶后经不同温度时效后,时效初期硬度和电导率快速上升.随后硬度到达峰值后缓慢下降,而电导率继续上升.经过900℃×1h水淬+450℃×2h空冷处理后,合金得到良好的综合性能；其抗拉强度为780.7 MPa,伸长率为15.1％,电导率为40.2％ IACS.
关键词:
Cu-1.5Ni-0.6Si合金
,
固溶温度
,
时效
,
硬度
,
电导率
肖翔鹏
,
黄国杰
,
柳瑞清
,
蔡薇
,
张建波
稀有金属
doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2014.04.009
通过对施加30％～70％的冷变形量的Cud.4Ni-1.2Co-0.6Si合金时效过程中的显微硬度及导电率规律分析和透射电镜观察,发现固溶合金时效前冷变形可加速时效初期第二相析出,导电率得以快速上升.如合金经过30％形变400℃时效1h后导电率可达43％ IACS,而固溶后直接时效为40.7％ IACS.经过冷轧-时效后,沿位错分布着许多细小的析出相,使位错在时效过程中运动困难,同时合金内形成了高密度的位错,析出相弥散细小分布在基体中,故可以获得较高的显微硬度,如经30％形变于400℃时效2h其显微硬度可达HV223,而未加形变直接时效合金的显微硬度为HV202.形变析出与再结晶过程中再结晶时间tR和时效析出时间lp取决于形变量和时效制度,在一定的形变量和较高的时效温度的条件下,合金内晶粒易发生再结晶.合金70％变形500℃时效2h,由于基体中产生高密度的位错,会降低再结晶激活能QR,故在显微组织中发现了亚晶粒,从而降低了合金的强化效果,此时其显微硬度为HV206.该合金在450℃时效处理时组织转变主要有两种:一是第二相弥散分布在铜基体中;另一种是析出与再结晶交互作用而产生的不连续析出.
关键词:
Cu-1.4Ni-1.2Co-0.6Si合金
,
时效析出
,
再结晶
,
不连续析出
杨斌
,
刘敬萱
,
齐亮
,
肖翔鹏
,
谢义高
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.04.022
目的 研究十二烷基硫酸钠(SDS)对碳纤维表面镍镀层电沉积行为及镀层质量的影响.方法 用线性伏安法测定不同质量浓度的SDS镀液电沉积镍的析出电位,用扫描电镜分析镍镀层表面形貌及镍在电沉积初期的微观状态.结果 未加入SDS的溶液中,镍的析出电位为-0.829 V;在0.1~0.5 g/L SDS的镀液中,镍的析出电位为-0.792~-0.745 V;当SDS质量浓度为0.3 g/L时,镍的析出电位最大为-0.745 V.结论 镀液中添加少量SDS时有利于提高镍的析出电位,有利于镍在碳纤维表面形核析出,镍镀层表面均匀致密,由细小的角锥状结构构成;过量的SDS会影响碳纤维表面吸附-脱吸附的平衡,碳纤维表面存在未脱吸附的SDS微区,镍在此区域的形核析出受到影响,镍镀层表面质量较差,由不均匀分布的角锥状结构和垂直于基底的片层结构构成.在实验溶液体系中SDS最优添加量为0.3 g/L.
关键词:
镍镀层
,
碳纤维
,
十二烷基硫酸钠
,
电沉积
,
线性伏安法
,
析出电位
肖翔鹏
,
柳瑞清
,
易志勇
,
陈婷婷
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2016.12.018
采用力学性能和电导率测试及透射电子显微镜等方法,研究了不同时效工艺对Cu-0.45Cr-0.15Zr-0.05Mg合金硬度和电导率等性能的影响规律.结果表明:合金在一级时效工艺(950℃×1h固溶+70％冷变形+520℃×2.5h时效)下有很强的时效强化效应,合金的显微硬度和电导率分别为155HV和85％ IACS;采用二级时效工艺(950℃×1h固溶+70％冷变形+520℃×2h时效+60％冷变形+450℃×2h时效),合金在保持较高的电导率的同时强度得到较大提高.显微硬度为190HV,比一级时效提高了22.5％,而电导率保持在80％左右.显微组织分析表明,高强度主要来源于冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化.二级时效工艺可促进析出相的析出,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈.析出相与冷变形过程中产生的位错交互作用使析出相不仅阻碍位错的运动而且沿密集且分布均匀的位错快速析出,促进合金强度提高.
关键词:
Cu-Cr-Zr-Mg合金
,
二级形变时效
,
显微组织
,
硬度
,
电导率
