本文關(guān)鍵詞：第二相存在形態(tài)對Cu-Ni-Nb合金熔點和導熱性能的影響

  更多相關(guān)文章： Cu-Ni-Nb合金 第二相 固溶處理 時效處理 熔點 熱導率

【摘要】：Cu-Ni-Nb合金同時具備高熔點和適當導熱率性能,在熱交換材料領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。Cu-Ni-Nb合金中第二相分布顯著影響合金的熔點和導熱等性能。本文依據(jù)銅合金及相關(guān)相圖,采用真空電弧熔煉工藝制備了Cu-Ni-Nb合金,系統(tǒng)地研究了鑄態(tài)和熱處理狀態(tài)下Cu-Ni-Nb合金第二相存在形態(tài),以及其對合金熱導率與熔點的影響,揭示了第二相對Cu-Ni-Nb合金組織和性能的影響規(guī)律。獲得主要結(jié)論如下:(1)鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金第二相形態(tài)主要存在如下三種:層片狀、球狀(棒狀)、短棒狀。鑄態(tài)合金Ni元素的質(zhì)量分數(shù)為20wt%、30wt%時,隨著Nb元素含量的增加,Nb元素在第二相的固-液界面前沿富集程度較大,合金α相生長速度相對較快使第二相被分隔成篩網(wǎng)狀,第二相形態(tài)產(chǎn)生由層片狀向球狀(棒狀)的轉(zhuǎn)化的趨勢。(2)鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金基體為α相。大部分鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金第二相由NbNi3相組成,而Cu-30Ni-10Nb合金第二相由球狀NbNi3相以及少量顆粒狀γ-Nb相組成,Cu-40Ni-5Nb合金第二相由少量顆粒狀α-Ni相和短棒狀NbNi3相組成,Cu-40Ni-10Nb合金第二相由Ni8Nb相和短棒狀α-Ni相組成。(3)第二相形態(tài)為球狀(棒狀)的合金弱化基體金屬鍵能的程度要強于第二相形態(tài)為層片狀的合金。因此,當Ni元素的質(zhì)量分數(shù)相同時,隨著Ni/Nb質(zhì)量比的降低,第二相固溶基體Ni原子的程度越大,導致層片狀形態(tài)第二相的合金的熔點值要高于球狀(棒狀)形態(tài)第二相的合金。(4)鑄態(tài)合金第二相形態(tài)的不同導致第二相固溶合金基體溶質(zhì)元素的程度的差異�；w固溶原子的擴散速率隨著第二相固溶合金基體溶質(zhì)元素的程度的增大而加快,導致合金結(jié)晶出的基體晶粒尺寸增大,合金的熱導率相應地上升。(5)合金經(jīng)固溶+時效處理,Cu-30Ni-5Nb合金第二相呈現(xiàn)層片狀、雪花絮狀、不規(guī)則塊狀形態(tài)。隨著時效溫度升高至650℃,Cu-30Ni-5Nb合金的部分第二相相應地長大并呈現(xiàn)出不規(guī)則塊狀形態(tài),第二相體積分數(shù)隨之增加至33.53%。(6)Cu-30Ni-5Nb合金的最優(yōu)固溶時效處理工藝參數(shù)應為固溶溫度900℃、固溶時間2h、水冷+時效溫度650℃、時效時間6h、空冷,其熔點為1156.19℃、熱導率為40.1W/m·k,其熱導率相比鑄態(tài)Cu-30Ni-5Nb合金提升了27.59%。
【關(guān)鍵詞】：Cu-Ni-Nb合金 第二相 固溶處理 時效處理 熔點 熱導率
【學位授予單位】：南昌航空大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-18
• 1.1 選題依據(jù)及意義8-9
• 1.2 高熔點銅鎳系合金國內(nèi)外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 高熔點銅合金體系9-10
• 1.2.2 高導熱銅合金的研究10-12
• 1.3 銅合金第二相研究12-17
• 1.3.1 銅合金第二相對合金性能的影響12-13
• 1.3.2 固溶時效處理對銅合金第二相的影響13-14
• 1.3.3 Cu-Ni-Nb合金相14-17
• 1.4 本文研究的主要內(nèi)容17-18
• 第二章 實驗方法及內(nèi)容18-28
• 2.1 實驗材料18
• 2.2 實驗設備18-19
• 2.3 技術(shù)路線19-20
• 2.4 實驗內(nèi)容20-28
• 2.4.1 Cu-Ni-Nb合金成分設計20-21
• 2.4.2 Cu-Ni-Nb合金制備21-22
• 2.4.3 Cu-Ni-Nb合金固溶處理22-23
• 2.4.4 Cu-Ni-Nb合金時效處理23
• 2.4.5 Cu-Ni-Nb合金顯微組織分析23-26
• 2.4.6 Cu-Ni-Nb合金性能測試26-28
• 第三章 Cu-Ni-Nb合金第二相的存在形態(tài)28-63
• 3.1 鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金第二相28-52
• 3.1.1 鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金第二相形態(tài)分析28-38
• 3.1.2 合金成分對第二相形態(tài)的影響38-39
• 3.1.3 鑄態(tài)Cu-Ni-Nb合金組織成分分析39-50
• 3.1.4 第二相成分對合金第二相分布的影響50-52
• 3.2 固溶態(tài)Cu-30Ni-5Nb合金第二相52-57
• 3.2.1 固溶溫度對Cu-30Ni-5Nb合金第二相形態(tài)的影響52-53
• 3.2.2 固溶溫度對Cu-30Ni-5Nb合金第二相成分的影響53-54
• 3.2.3 固溶態(tài)Cu-30Ni-5Nb合金第二相的固溶相變過程54-55
• 3.2.4 固溶處理工藝參數(shù)的確定55-57
• 3.3 時效態(tài)Cu-30Ni-5Nb合金第二相57-61
• 3.3.1 時效溫度對合金第二相形態(tài)的影響57-59
• 3.3.2 時效溫度對合金第二相成分的影響59-60
• 3.3.3 時效溫度對合金第二相體積分數(shù)的影響60-61
• 3.4 本章小結(jié)61-63
• 第四章 第二相存在形態(tài)對合金熔點和導熱性能的影響63-76
• 4.1 合金第二相對合金的熔點的影響63-69
• 4.1.1 合金第二相成分對合金熔點的影響63-65
• 4.1.2 合金第二相形態(tài)對合金熔點的影響65-69
• 4.2 合金第二相對合金熱導率的影響69-71
• 4.2.1 合金第二相對合金熱導率的影響機制69-70
• 4.2.2 合金第二相形態(tài)對合金熱導率的影響70-71
• 4.3 時效處理對Cu-30Ni-5Nb合金熔點和熱導率的影響71-74
• 4.3.1 時效溫度對Cu-30Ni-5Nb合金熔點和熱導率的影響71-73
• 4.3.2 Cu-30Ni-5Nb合金最優(yōu)固溶時效工藝參數(shù)的確定73-74
• 4.4 本章小結(jié)74-76
• 第五章 結(jié)論與展望76-78
• 5.1 結(jié)論76-77
• 5.2 展望77-78
• 參考文獻78-81
• 攻讀碩士期間發(fā)表論文81-82
• 致謝82-83

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