本文關(guān)鍵詞：Cu-Zn-Al-Ni-Co合金組織、性能及應(yīng)力松弛行為研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：錫磷青銅由于成本高、難于熱加工、易偏析等缺點(diǎn)而在使用中受到限制。對(duì)于錫磷青銅等彈性材料而言,應(yīng)力松弛是其在在使用過程失效的主要形式。因此,研發(fā)錫磷青銅的替代材料并對(duì)其應(yīng)力松弛行為進(jìn)行研究具有重要意義。本文旨在Cu-22.7Zn-3.4Al合金的基礎(chǔ)上添加0.6%的鎳和鈷(鎳鈷比分別為5、1、0.2),制備成Cu-22.7Zn-3.4Al-0.5Ni-0.1Co、Cu-22.7Zn-3.4Al-0.3Ni-0.3Co和Cu-22.7Zn-3.4Al-0.1Ni-0.5Co三種不同鎳鈷比的彈性合金。研究不同鎳鈷比對(duì)合金微觀組織和性能的影響。分別分析鑄態(tài)、熱軋態(tài)、熱軋退火態(tài)、粗軋、粗軋退火態(tài)、中軋、中軋退火態(tài)、精軋合金的微觀組織和力學(xué)性能,結(jié)果表明,當(dāng)鎳鈷比為1時(shí),即Cu-22.7Zn-3.4Al-0.3Ni-0.3Co合金的綜合性能最佳。經(jīng)220℃×1h去應(yīng)力退火后的精軋帶材,抗拉強(qiáng)度高達(dá)835MPa,維氏硬度為252,延伸率為5.7%,彈性模量為125GPa,導(dǎo)電率達(dá)到18.7%IACS。該合金的抗拉強(qiáng)度、硬度、導(dǎo)電率都超過硬態(tài)錫磷青銅(抗拉強(qiáng)度700~800MPa,維氏硬度170~210,導(dǎo)電率13%IACS,彈性模量124GPa),特別是彈性模量與硬態(tài)錫磷青銅相當(dāng),具有部分取代錫磷青銅的前景。本研究采用靜態(tài)應(yīng)變儀測(cè)量懸臂梁加載的等應(yīng)力松弛試樣的表面應(yīng)變。研究了經(jīng)去應(yīng)力退火處理后的試樣在不同溫度、加載應(yīng)力、鎳鈷比條件下對(duì)Cu-Zn-Al-Ni-Co合金應(yīng)力松弛的影響。研究結(jié)果表明:經(jīng)220℃×1h去應(yīng)力退火后的合金具有較好的松弛穩(wěn)定性;隨著工作溫度的升高、加載應(yīng)力的增大,應(yīng)力松弛率升高;經(jīng)220℃×1h去應(yīng)力退火后的三種不同鎳鈷比合金,隨著鎳鈷比的增大,應(yīng)力松弛率升高。同時(shí),建立Cu-Zn-Al-Ni-Co合金的應(yīng)力松弛模型。在溫度80℃、加載應(yīng)力399.9MPa條件下,Cu-24.7Zn-3.4Al-0.3Ni-0.3Co合金的應(yīng)力松弛動(dòng)力學(xué)方程為:σ*=[1.3×10-9×(t+1.7)+1.21×10-6]-0.44。
【關(guān)鍵詞】：Cu-Zn-Al-Ni-Co合金 鎳鈷比 抗拉強(qiáng)度 彈性模量 應(yīng)力松馳
【學(xué)位授予單位】：江西理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 選題背景9
• 1.2 銅基彈性材料9-11
• 1.2.1 傳統(tǒng)的彈性材料9-10
• 1.2.2 替代彈性材料10-11
• 1.3 Cu-Zn-Al系合金11-17
• 1.3.1 黃銅11-14
• 1.3.2 鋁黃銅14
• 1.3.3 合金元素對(duì)Cu-Zn-Al系合金性能的影響14-15
• 1.3.4 Cu-Zn-Al系合金研究現(xiàn)狀15-17
• 1.4 金屬材料的應(yīng)力松弛研究現(xiàn)狀17-24
• 1.4.1 應(yīng)力松弛的概念17
• 1.4.2 應(yīng)力松弛行為的特點(diǎn)17-19
• 1.4.3 應(yīng)力松弛測(cè)試方法19-21
• 1.4.4 影響應(yīng)力松弛的因素21
• 1.4.5 應(yīng)力松馳機(jī)理21-22
• 1.4.6 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀22-24
• 1.5 本論文的研究?jī)?nèi)容及意義24-25
• 1.5.1 研究?jī)?nèi)容24
• 1.5.2 研究意義24-25
• 第二章 合金制備及實(shí)驗(yàn)方法25-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)技術(shù)路線圖25-26
• 2.2 合金制備26-27
• 2.2.1 熔煉26
• 2.2.2 熱軋26
• 2.2.3 冷軋26
• 2.2.4 中間退火26
• 2.2.5 去應(yīng)力退火26-27
• 2.3 組織性能檢測(cè)27-28
• 2.3.1 組織觀察27
• 2.3.2 性能測(cè)試27-28
• 2.4 應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)28-32
• 2.4.1 應(yīng)力松弛試樣制備28
• 2.4.2 松弛實(shí)驗(yàn)裝置的制備28-30
• 2.4.3 應(yīng)力測(cè)試裝置30-31
• 2.4.4 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金的應(yīng)力松弛實(shí)驗(yàn)31-32
• 第三章 鎳鈷比對(duì)Cu-Zn-Al-Ni-Co合金組織性能的影響32-47
• 3.1 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金鑄態(tài)組織及性能分析32-33
• 3.1.1 鑄態(tài)合金組織分析32-33
• 3.1.2 鑄態(tài)合金力學(xué)性能分析33
• 3.2 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金熱軋后的組織及性能分析33-35
• 3.2.1 熱軋板材的組織分析34
• 3.2.2 熱軋板材的性能分析34-35
• 3.3 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金熱軋退火后的組織及性能分析35-37
• 3.3.1 熱軋后板材退火35
• 3.3.2 退火溫度對(duì)熱軋板材的組織影響35-37
• 3.3.3 退火溫度對(duì)熱軋板材的性能影響37
• 3.4 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金粗軋后板材組織及性能分析37-38
• 3.4.1 粗軋后板材的微觀組織分析37-38
• 3.4.2 粗軋后板材的性能分析38
• 3.5 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金粗軋退火后的的組織及性能分析38-40
• 3.5.1 退火溫度對(duì)粗軋板材組織的影響39-40
• 3.5.2 退火溫度對(duì)粗軋板材的性能影響40
• 3.6 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金中軋帶材組織及性能分析40-41
• 3.6.1 中軋后帶材的微觀組織分析40-41
• 3.6.2 中軋后帶材的力學(xué)性能分析41
• 3.7 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金中軋退火后的組織及性能分析41-43
• 3.7.1 退火溫度對(duì)中軋帶材的組織影響42-43
• 3.7.2 退火溫度對(duì)中軋帶材的性能影響43
• 3.8 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金精軋后的組織及性能分析43-44
• 3.8.1 精軋后帶材的微觀組織分析43-44
• 3.8.2 精軋后帶材的性能分析44
• 3.9 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金去應(yīng)力退火后的性能分析44-46
• 3.9.1 去應(yīng)力退火溫度對(duì)精軋帶材性能的影響44-45
• 3.9.2 去應(yīng)力退火后的帶材性能檢測(cè)45-46
• 3.10 本章小結(jié)46-47
• 第四章 Cu-Zn-Al-Ni-Co合金應(yīng)力松弛行為的研究47-57
• 4.1 去應(yīng)力退火對(duì)合金應(yīng)力松弛的影響47-48
• 4.2 加載應(yīng)力對(duì)合金應(yīng)力松弛的影響48-50
• 4.3 溫度對(duì)合金應(yīng)力松弛的影響50-51
• 4.4 鎳鈷比對(duì)合金應(yīng)力松弛的影響51
• 4.5 應(yīng)力松弛行為的表征51-56
• 4.5.1 剩余應(yīng)力52-54
• 4.5.2 松弛穩(wěn)定系數(shù)54-55
• 4.5.3 松弛速度系數(shù)55-56
• 4.6 本章小結(jié)56-57
• 第五章 應(yīng)力松弛動(dòng)力學(xué)方程57-68
• 5.1 動(dòng)力學(xué)方程模型的建立57-61
• 5.2 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合61-67
• 5.3 本章小結(jié)67-68
• 第六章 結(jié)論68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 致謝72-73
• 攻讀學(xué)位期間的研究成果73-74

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