Cu-15Ni-8Sn合金垂直半连续铸造工艺及性能研究

发布时间：2023-04-30 03:13

　　Cu-15Ni-8Sn合金是一种应用前景非常广泛的高强导电铜合金,具有高强度、优良的抗热应力松弛性能、耐应力腐蚀性能以及无毒环保等优点。在航空航天、电子电器和通讯工程等领域应用于各类继电器、电位器、导电接触弹簧片和重载轴承等。Cu-15Ni-8Sn合金在工业制备过程中,存在的主要问题为Sn元素存在反偏析和枝晶偏析现象,影响合金的性能。虽然通过粉末冶金、真空熔炼、喷射成型等方法可以改善合金的偏析程度,但是由于成本高昂、制备样品尺寸较小等问题,限制了其大规模的推广生产。根据上述相关问题,本文通过垂直半连续铸造工艺,以改善Cu-15Ni-8Sn合金的偏析和合金的大尺寸制备为目的进行相关实验研究,主要内容如下:首先,通过单向凝固实验探究不同冷却速率对Cu-15Ni-8Sn合金偏析的影响,高温熔体分别与水冷铜模、室温石墨和600℃石墨三种不同冷却介质接触,测量熔体在界面处的冷却速率依次为58K/S、16K/S和5K/S。Cu-15Ni-8Sn合金熔体冷却速率相对较快时,反偏析现象较严重,而枝晶偏析得到改善。在垂直半连续铸造实验中,熔体浇铸温度为1350℃,拉坯速度为90mm/min。施加的中频磁...

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 铜基弹性合金分类
        1.2.1 时效强化型弹性合金
        1.2.2 低温退火强化型弹性合金
        1.2.3 调幅分解强化型弹性合金
        1.2.4 微粒弥散强化型弹性合金
    1.3 调幅分解强化型Cu-Ni-Sn系合金
        1.3.1 调幅分解强化原理
        1.3.2 Cu-Ni-Sn系合金的研究历程
        1.3.3 Cu-Ni-Sn合金的分类
        1.3.4 Cu-15Ni-8Sn合金性能优势
        1.3.5 Cu-15Ni-8Sn合金的制备工艺
    1.4 Cu-15Ni-8Sn合金偏析概述
    1.5 电磁冶金学
        1.5.1 电磁冶金学的发展
        1.5.2 磁流体力学的基本原理
    1.6 电磁铸造技术
        1.6.1 电磁铸造技术简介
        1.6.2 电磁连铸熔体受力分析
        1.6.3 电磁连铸热效应
        1.6.4 电磁连铸的优点
    1.7 研究目的与内容
        1.7.1 研究目的
        1.7.2 研究内容
2 实验方法及内容
    2.1 实验材料
    2.2 实验设备
    2.3 实验过程
        2.3.1 实验技术路线
        2.3.2 合金制备工艺
        2.3.3 合金组织及物相分析
        2.3.4 合金性能分析
3 实验结果与分析
    3.1 Cu-15Ni-8Sn合金单向凝固实验
        3.1.1 Cu-15Ni-8Sn合金单向凝固实验概述
        3.1.2 不同冷却条件下Cu-15Ni-8Sn合金铸态组织
        3.1.3 不同冷却条件下Cu-15Ni-8Sn合金物相分析
        3.1.4 小结
    3.2 Cu-15Ni-8Sn合金垂直半连铸实验
        3.2.1 不同磁场条件下Cu-15Ni-8Sn合金铸态组织
        3.2.2 不同磁场条件下Cu-15Ni-8Sn合金物相分析
        3.2.3 Cu-15Ni-8Sn合金铸态层片组织形成分析
        3.2.4 小结
    3.3 Cu-15Ni-8Sn合金固溶处理工艺研究
        3.3.1 固溶处理对Cu-15Ni-8Sn合金组织的影响
        3.3.2 固溶处理对Cu-15Ni-8Sn合金硬度的影响
        3.3.3 小结
    3.4 Cu-15Ni-8Sn合金时效处理工艺研究
        3.4.1 时效处理对Cu-15Ni-8Sn合金组织的影响
        3.4.2 时效处理对Cu-15Ni-8Sn合金电导率的影响
        3.4.3 时效处理对Cu-15Ni-8Sn合金力学性能的影响
        3.4.4 小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3806302