Открытый доступ
Платный доступ или доступ для подписчиков
Влияние добавки Ti на микроструктуру, механические свойства и характер фазовых превращений при старении в сплаве Cu – Zn – Ni
Аннотация
Исследовано влияние добавки титана на микроструктуру, механические свойства и характер фазовых превращений при старении Cu – Zn – Ni-сплава. Установлено, что в сплаве Cu – 30Zn – 6Ni – 1,5Ti (масс. %) образуются фазы Ni3Ti и NiTi. После обработки на твердый раствор большая доля частиц Ni3Ti растворяется в матрице, а NiTi сохраняются в структуре. При последующем старении наноразмерные частицы Ni3Ti и Cu2NiZn выделяются из матрицы, что значительно повышает механические свойства и электропроводность сплава. После холодной прокатки (90 %) и старения при 440 °C, 1 ч твердость, пределы текучести и прочности, электропроводность и относительное удлинение сплава составляют 323 HV, 1190 МПа, 1295 МПа, 11,2 % IACS и 2 % соответственно. Получено уравнение кинетики выделения вторичных фаз при старении сплава. Показана перспективность создания Cu – Zn – Ni – Ti-сплавов со сверхвысокой прочностью и высокой электропроводностью.
Ключевые слова
Литература
Y.T. Wang, H.D. Fu, J. Wang, H.T. Zhang, W.D. Li, and J.X. Xie, “Enhanced combination properties of Cu-0.8Cr alloy by Fe and P additions,” J. Nucl. Mater., 526, 151753 (2019).
Z. Zhao, Z. Xiao, Z. Li, W.T. Qiu, H.Y. Jiang, Q. Lei, Z.R. Liu, Y.B. Jiang, and S.J. Zhang, “Microstructure and properties of a Cu-Ni-Si-Co-Cr alloy with high strength and high conductivity,” Mater. Sci. Eng. A, 759, 396-403 (2019).
J.G. Cui, R. Zhou, W.D. Yang, W.L. Gao, and J.L. He, “High strength, high conductivity and excellent softening resistance Cu-Ni-Fe-P alloy,” Mater. Sci. Eng. A, 915, 147278 (2024).
X.L. Guo, Z. Xiao, W.T. Qiu, Z. Li, Z.Q. Zhao, X. Wang, and Y.B. Jiang, “Microstructure and properties of Cu-Cr-Nb alloy with high strength, high electrical conductivity and good softening resistance performance at elevated temperature,” Mater. Sci. Eng. A, 749, 281-290 (2019).
A. I. Bodyakova, R. V. Mishnev, and R. O. Kaibyshev, “Microstructure and properties of Cu-Cr-Zr alloys after plastic deformation and aging,” Met. Sci. Heat Treat., (2024), https://doi.org/10.1007/s11041-024-01057-7.
P.F. Zhou, W.S. Ling, W. Zhou, Q.F. Qiu, and X.Y. Chu, “Heat transfer characteristics of Cu-based microchannel heat exchanger fabricated by multi-blade milling process,” Int. J. Therm. Sci., 138, 559-575 (2019).
W.J. Zhong, K.D. Ma, and W.Z. Wu, Practical manual of copper processing technology, Beijing: Metallurgical Industry Press (2007).
Butts and Allison, Copper: The Science and Technology of the Metal, its Alloys and Compounds, Reinhold Publishing Corporation, New York (1954).
S. Nagarjuna, M. Srinivas, and K. K. Sharma, “The grain size dependence of flow stress in a Cu-26Ni-17Zn alloy,” Acta Mater., 48, 1807-1813 (2000).
X.Z. Zhou and Y.C. Su, “A novel Cu-Ni-Zn-Al alloy with high strength through precipitation hardening,” Mater. Sci. Eng. A, 527, 5153-5156 (2010).
X.Z. Zhou, Y.C. Su, and J.M. Sun, “Effect of aluminum on precipitation hardening in Cu-Ni-Zn alloys,” J. Mater. Sci., 45, 3080-3087 (2010).
W. Chen, M.P. Wang, and Z. Li, “A novel Cu-10Zn-1.5Ni-0.34Si alloy with excellent Mechanical property through precipitation hardening,” J. Mater. Eng. Perform., 25(11), 1-7 (2016).
S.S. Liu, C.Q. Xia, T. Yang, Z.D. Yang, N. Liu, and Q. Li, “High strength and superior corrosion resistance of the Ti-Ni-Cu-Zr crystal/glassy alloys with superelasticity,” Mater. Lett., 260, 126938 (2020).
L.R. Kanyane, O.S. Adesina, A.P.I. Popoola, G.A. Farotade, and N. Malatji, “Microstructural evolution and corrosion properties of laser clad TiNi on titanium alloy (Ti6Al4V),” Procedia Manufacturing, 35, 1267-1272 (2019).
P. Zhang, Y.P. Li, Q. Lei, and H. Tan, “Microstructure and mechanical properties of a CuNiTi alloy with a large product of strength and elongation,” J. Mater. Res. Technol., 9(2), 2299-2307 (2020).
J. Liu, X.H. Wang, T.T. Guo, J.T. Zou, and X.H. Yang, “Microstructural evolution and properties of aged Cu-3Ti-3Ni Alloy,” Rare Metal Mater. Eng., 45(5), 1162-1167 (2020).
H. Fernee, J. Nairn, and A. Atrens, “Precipitation hardening of Cu-Fe-Cr alloys part II microstructural characterisation,” J. Mater. Sci., 36, 2711-2719 (2001).
C.R. Hutchinson, H.S. Zurob, C.W. Sinclair, and Y.J.M. Brechet, “The comparative effectiveness of Nb solute and NbC precipitates at impeding grain-boundary motion in Nb steels,” Scripta Mater., 59(6), 635-637 (2008).
J.H. Su, P. Liu, H.J. Li, F.Z. Ren, and Q.M. Dong, “Phase transformation in Cu-Cr-Zr-Mg alloy,” Mater. Lett., 61, 4963-4966 (2007).
Z. Yi, A.A. Volinsky, T.T. Hai, C. Zhe, L. Ping, B.H. Tian, and L. Yong, “Aging behavior and precipitates analysis of the Cu-Cr-Zr-Ce alloy,” Mater. Sci. Eng. A, 650, 248-253 (2016).
Q. lei, Z. Li, Z.Y. Pan, M.P. Wang, Z. Xiao, and C. Chen, “Dynamics of phase transformation of Cu-Ni-Si alloy with super-high strength and high conductivity during aging,” Trans. Nonferr. Metal. Soc. China, 20, 1006-1011 (2010).
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2026.3.44-44
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026