新型銅鎳鋁合金的熱處理技術(shù)分析

邱書文

摘 要 通過掃描電鏡和力學(xué)性能的測試等方法，對新型銅鋁鎳合金的熱處理技術(shù)進(jìn)行試驗(yàn)，觀察熱處理技術(shù)對新型銅鋁鎳合金力學(xué)性能等的影響。

關(guān)鍵詞 銅鋁鎳合金 熱處理 力學(xué)性能

中圖分類號：TG166.2 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

新型的銅鋁鎳合金在船只的管路系統(tǒng)中應(yīng)用最廣泛，原因很簡單，銅鋁鎳合金具有很好的力學(xué)性能和耐腐蝕性，可以滿足船只管路系統(tǒng)材料的要求，在海水中對海水的腐蝕具有阻礙作用，進(jìn)而保護(hù)船只的安全。我們對銅鋁鎳合金的力學(xué)性能、熱處理技術(shù)進(jìn)行研究，分析熱處理技術(shù)對銅鋁鎳合金的力學(xué)性能的影響。

一、銅鋁鎳合金

銅鋁鎳合金具有很好的力學(xué)性能和耐腐蝕性，所以經(jīng)常被用在船只的管路系統(tǒng)中，我國的科技、經(jīng)濟(jì)等都在不斷地發(fā)生著革新的變化，對各個(gè)方面的技術(shù)要求在不斷地提高，對于船只管路系統(tǒng)材料的性能要求也在不斷地提高，只有將傳統(tǒng)銅鋁鎳合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性提高，才可以保證船只的管路系統(tǒng)性能得到提高。為了增加銅鋁鎳合金的使用范圍，國內(nèi)開始對銅鋁鎳合金的其進(jìn)行改進(jìn)，研究新型的銅鋁鎳合金。新型的銅鋁鎳合金在性能上比銅鋁鎳合金有很大的優(yōu)勢，在耐腐蝕性中耐沖刷腐蝕性能得到了很大的提高，在國內(nèi)形成了先例。但是新型銅鋁鎳合金的熱處理工藝參數(shù)會對其組織和力學(xué)性能產(chǎn)生一定的影響，我們接下來對新型銅鋁鎳合金的熱處理技術(shù)的工藝進(jìn)行研究和實(shí)驗(yàn)。

二、實(shí)驗(yàn)方法和材料

在對新型銅鋁鎳合金的熱處理技術(shù)工藝進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)中，采用的實(shí)驗(yàn)材料為新型銅鋁鎳合金管材料，采用的管材料相應(yīng)的規(guī)格為：

對合金管材料進(jìn)行熱處理試驗(yàn)，在一定的溫度范圍內(nèi)以50℃為一個(gè)基準(zhǔn)對管材料進(jìn)行熱處理，來確定合金管材料的再結(jié)晶溫度區(qū)間，首先將溫度區(qū)間設(shè)置為750～900℃，使用兩種方式對合金管材料進(jìn)行熱處理實(shí)驗(yàn)，并將其進(jìn)行比較，這兩種方式分別為爐冷和空冷。經(jīng)過對合金管材料的力學(xué)性能和組織進(jìn)行分析，對其適合的熱處理工藝進(jìn)行確定，確定后，在其再結(jié)晶溫度的范圍內(nèi)進(jìn)行每隔20℃的熱處理工藝實(shí)驗(yàn)，對銅鋁鎳合金的熱處理技術(shù)工藝進(jìn)行確定。

使用金相顯微鏡、電子掃描顯微鏡和射線能譜儀，對銅鋁鎳合金的組織進(jìn)行觀察，對銅鋁鎳合金組織內(nèi)析出相的成分進(jìn)行分析，還要采用透射電鏡對合金的組織進(jìn)行分析。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果和分析

為了分析銅鋁鎳合金熱處理技術(shù)的其他因素對其性能的影響，將合金管材料試樣進(jìn)行空冷和爐冷試驗(yàn)，熱處理的溫度和保溫時(shí)間見下表，通過保溫時(shí)間和冷卻溫度對合金的性能影響進(jìn)行對比，得出的結(jié)果可以從下圖-1中看到：

圖1 不同冷卻方式下的合金熱處理溫度與其力學(xué)性能之間的關(guān)系

因?yàn)樵谠囼?yàn)中新型銅鋁鎳合金的塑性沒有發(fā)生太大的變化，而合金具有很高的強(qiáng)度，為了使合金有很好的塑性，就要對合金的熱處理參數(shù)進(jìn)行確定。在850～950℃之間進(jìn)行熱處理試驗(yàn)，保溫時(shí)間相同均為30分鐘，根據(jù)圖-2可以得出在這個(gè)溫度區(qū)間下合金的塑性得到了相應(yīng)的提升，但是在890～950℃之間合金的抗拉強(qiáng)度和塑性均有下降，由此可以判斷，890℃是新型銅鋁鎳合金熱處理的最佳溫度。

圖2 合金的熱處理溫度和力學(xué)性能之間的關(guān)系

綜上分析，在新型銅鋁鎳合金的熱處理中890？0℃保溫30分鐘后進(jìn)行空冷，達(dá)到室溫時(shí)合金的力學(xué)性能是最好的，在空冷至室溫中可以對合金的伸長率進(jìn)行提升，爐冷可以對合金的屈服強(qiáng)度進(jìn)行提升。

四、小結(jié)

新型銅鋁鎳合金的組織復(fù)雜，但是不影響我們進(jìn)行熱處理和其力學(xué)性能的試驗(yàn)，通過以上對新型銅鋁鎳合金試樣管材料進(jìn)行的試驗(yàn)，可以看出溫度對其性能的影響，在不同的冷卻方式下，有不同的專項(xiàng)性能提升。所以，新型銅鋁鎳合金的熱處理技術(shù)的溫度和方法對其性能會產(chǎn)生影響?！?/p>

（作者單位： 沈陽國泰飛機(jī)制造有限公司）

參考文獻(xiàn)：

[1]宋德軍.張毅.新型銅鎳鋁合金熱處理工藝研究[J].熱加工工藝.2010（10）：76-78.