微量Co及其热处理对Cu-3.0Ni-0.75Si合金组织性能的影响.pdf

摘 要 采用X 射线衍射(XRD)、金相(OM)、扫描电镜 (SEM)、能谱等分析测试方法，研究 Co含量、热加工、固溶处理、冷变形、时效处理过程对Cu-3.0Ni-0.75Si 合金硬度、导电性、 拉伸性能、软化温度及其演变规律的影响。 研究结果表明：铸态Cu-3.0Ni-0.75Si-xCo 合金经880℃保温1h后热轧，大量Ni、Si、 Co含量高的粒子存在于晶体内部及晶界上，且这些粒子在晶界上的尺寸更大。随Co含量 的增加，热轧态合金电导率先升后降。 热轧板在 950℃×1h 固溶处理后进行加工率为 60%的一次冷轧，一次冷轧后 Cu-3.0Ni-0.75Si-xCo 合金的硬度由于加工硬化的效果而提高，电导率会略微下降。在随后 的一级时效过程中沉淀相的析出使合金电导率随时效时间的延长而升高；由于沉淀相对位 错的钉扎作用，合金硬度随时效时间的延长而提高。但时效时间过长会产生过时效，合金 硬度也有所降低。根据固态相变基本原理，推导时效过程中合金的电导率随时间变化的 Avrami动力学方程。 450℃×2h一级时效后的Cu-3.0Ni-0.75Si-xCo 合金，经变形程度为60%的二次冷轧， 再进行二级时效处理。二级时效后合金的电导率明显高于一级时效处理的合金。时效过程 中铜基体中的溶质原子不断脱溶析出，合金电导率会升高，但随着二级时效时间的增加， 其上升趋势逐渐趋于平缓。合金电导率随二级时效温度的升高先升后降，由于随二级时效 温度的升高沉淀相长大，合金的硬度会不断下降。 Co与Si 形成的CoSi 相在时效过程中析出，铜基体中Si 含量降低，使合金的电导率升 高。随Co含量的继续增加，铜基体中Co 含量增加，合金电导率会有所降低。随Co含量 的增加，Cu-3.0Ni-0.75Si 合金硬度、抗拉强度及软化温度都有所提高。Cu-3.0Ni-0.75Si-0.2Co 合金经60%热轧，950℃×1h固溶处理，60%一次冷轧，450℃×2h一级时效，60%二次冷 轧，450℃×2h的二级时效处理，合金的硬度为213HB，电导率为48.7%IACS，抗拉强度 为816MPa，延伸率为4.8%，合金的软化温度为430℃。 关键字：引线框架材料；Cu-Ni-Si 合金；固溶时效处理；钴；沉淀相；形变 I Abstract A series of experiments is performed for studying the effects of different contents of Co, hot-working technique, solution treatment, cold deformation or aging treatment on the hardness, electrical conductivity, tensile property softening temperature and the microstructure evolution of Cu-3.0Ni-0.75Si alloy ,by using X-ray diffraction(XRD), optical microscopy(OM), scanning electron microscopy(SEM), energydispersive spectrometer (EDS). The results of the research show that the particle with high Ni, Si, Co content exist in the grain and grain boundary of Cu-3.0Ni-0.75Si-xCo alloy by hot rolling after holding 1hon 880℃. And the size of the particle in grain boundary is larger. The electrical conductivity of hor-rolled alloy increase rapidlyat the first beginningand then decrease withthe contents of Coincrease. The cold