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微量Co對鑄態Cu-15Ni-10Mn合金組織及性能的影響.pdf

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·1270·鑄造FOUNDRYDec.2014VOI.63NO.12微量Co對鑄態Cu一15Ni一10Mn合金組織及性能的影響蔡薇1,吳語2,王剛3,謝偉濱4,楊勝利4(1.江西理工大學材料科學與工程學院,江西贛州341000;2.江西銅業技術研究院有限公司,江西南昌330096;3.中船重工725研究所,河南洛陽471000;4.北京有色金屬研究總院國家重點實驗室,北京1000881摘要:大氣條件下熔煉的cu.15Ni.10Mn合金鑄態組織具有典型的樹枝晶特征,枝間中Ni含量比枝干中稍高,枝干中Mn含量比枝間中稍高。由于Mn容易氧化吸氣,使得鑄態合金的加工性能不能滿足要求。試驗通過在熔煉過程添加少量的zn,有利于降低合金中含氣量,同時添加微量co減小枝晶尺寸,使之滿足加工要求。試驗研究表明:co與cu形成的co。$uo?;衔?。添加微量co對cu.15Ni.10Mn合金的鑄態組織起到明顯的細化作用,其枝晶尺寸隨co含量的增加而減小,添加0.6%co的合金的枝晶尺寸只有未添加co合金的晶粒尺寸的31.7%。添加鈷的合金硬度的峰值出現在0.6%co處,其值為HVl75,比未添加co的cu.15Ni.10Mn合金的硬度增加了66.1%;微量co的存在會略降低合金的導電率。關鍵詞:cu.15Ni.10Mn合金;鈷;鑄態;組織;性能中圖分類號:TGl46.1+1文獻標識碼:A文章編號:1001—4977(2014)12—1270—03EffeCtOfCOOntheStruCtureandPrOpertieSOfAS-CastCu-15Ni·1OMnAIlOycAlweil,、VuYu2,wANGGan礦,xIEwei.bin4,YANGsheng—li4(1.MaterialsScienceandEngineeringSchool,JiangxiUniVersityofScienceandTechn0109y,Ganzhou34l000,Jiang)【i,China;2.JCC-TecllIlologyCenterofCopperProcessingDeparnIlent,Nanchang330096,Jiangxi,China;3.LuoyangShipMaterialResearchInstitute,Luoyang47l000,Henan,China;4.StateKeyLaboratoryforFabricationandProcessingofNonfermusMetals,GenemlResearchInstituteforNonfermusMetals,Beijing100088,china)Ab劬mct:Cu.15Ni一10Mnalloyas—castwassmeltedatatmosphere,whichhasatypicaldendritestmcture,theNicontentishiglleronden嘶teamspacingthanontheden塒te,butthecontentofMnislessondendriteanTlspacingthanonthetnlnk.DuetotheeasVoxidizationofMll’theperfomanceofalloyas—castcannotmeettherequirementsofmetalworking.ThegascontentcanbereducedbyaddingasmaUamountofzincduringsmelting'andthemetalworkingfeaturescanbeimprovedbyaddingtraceelementofCotoreducethedimensionofdendriteamandspaceofams.TheresearchresultsshowthatCoandCuformsC0052C‰48compound.Thesizeofdendriteofas—castCu.15Ni.10MnalloVcanberefinedbVtraceamountofCo.ThesizedecreaseswiththeincreaseoftheCocontent,thedendritesizeofalloywith0.6%Codecreases31.7%comparedwiththealloywithoutCo.Thepeakofhardnessoftheallovwith0.6%CoisHV175thatis66.1%higherthanthealloywithoutCo.Codecreasestheelectricalconductiv耐ofas—castCu一15Ni一10Mnallov.K凹words:Cu.15Ni.10Mnalloy;Co;as—cast;stmcture;propeniescu.Ni.Mn系列合金的是一種新型的高性能彈性合金[1],具有良好的塑性加工性能及良好的力學性能。錳在大氣下熔煉極易形成氧化物【2],降低合金的物理力學性能,特別是合金的加工性能,因此,常規熔煉多采用真空充保護性氣體熔煉,但該法的缺點是能耗大、產量低、鑄錠小,不能滿足大規模工業化生產的要求。鑄態合金的組織性能直接影響后續的加工工藝甚基金項目收稿日期作者簡介至決定著能否進一步加工㈣,因此如何獲得理想的鑄態組織,從而獲取理想性能的制品成為最被關注的方面之一。由Hall.Petch公式(盯s_盯廣局d了)可知,金屬或合金的晶粒尺寸越小,其可承受塑性變形的能力就越強,因此加大冷卻強度或變質處理能獲得尺寸細小的晶粒陽。本試驗則主要通過添加微量元素co㈣,研究在大氣條件下熔煉cu.15Ni.1oMn合金及鑄錠的組織江西省自然基金(2009Gzc0048)項目;江西省鎢銅重點實驗室開放基金(20lO—wT.03)項目;江西省科技廳資助項目(2009DTzOl800)。2014-07_09收到初稿,2014_09一ll收到修訂稿。蔡薇(1962一),女,碩士,教授,主要從事有色金屬材料加工和金屬腐蝕與防護研究。E—mail:[email protected].com
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