时效处理对合金组织和性能的影响 时效处理是什么( 三 )



时效处理对合金组织和性能的影响 时效处理是什么

文章插图
(a)450 ℃×0.25 h;(b)480 ℃×0.25 h;(c)510 ℃×0.25 h

时效处理对合金组织和性能的影响 时效处理是什么

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(d)450 ℃×8h;(e)480 ℃×6h;(f)510 ℃×2h
图5 不同时效条件下的Cu-Ni-Be合金的拉伸断口形貌
2.4 合金的电导率
图6为450~480 ℃在不同时间时效处理后 , 电导率与时效时间的关系 。可以看出 , 随着时效时间的增加 , 合金的电导率上升但增加速度逐渐变缓;当时效时间相同时 , 电导率则随着时效温度的升高而增加 。
合金的电导率的变化主要由溶质原子浓度大小和空位等缺陷决定 。一方面当合金经过固溶处理之后 , 溶质进入溶剂晶格 , 使溶剂的晶格发生扭曲畸变 , 影响周期势场 , 改变固体能带;另一方面 , 合金固溶时的快速水冷和固溶之后的冷变形均会在晶体中形成大量空位等缺陷 。这些缺陷会严重破坏基体晶格的完整性 , 因此时效前晶体内部缺陷密度和溶质原子浓度较高 , 增加了电子的散射 , 导致时效前的Cu-Ni-Be合金的电导率较低 , 仅为22.33 MS/m 。

时效处理对合金组织和性能的影响 时效处理是什么

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图6合金在不同时效条件处理后的电导率
在时效初期 , Cu基体中溶质原子Be、Ni浓度较高 , 发生脱溶反应后大量合金元素从基体中快速析出 , 减弱了合金内部的晶格畸变程度及对电子的散射作用 , 因而电导率上升速度较快;随着时效过程进行 , 伴随着溶质原子浓度的逐渐降低 , 析出驱动力也下降 , 析出速度逐渐降低 , 电导率上升的速率逐渐趋于平缓 。
时效时间相同时 , 在450 ℃时效的电导率与480 ℃、510 ℃的电导率相差较大 , 而480 ℃和510 ℃的电导率则比较接近 , 这是因为温度越高原子的活动能力越强 , 析出速度越快 , 因而电导率在同时效时间内更高;但过高的时效温度会减小自由能差 , 这又会降低析出速度 , 因而480 ℃和510 ℃的电导率差距减小 。
文献引用:方森鹏 , 陈乐平 , 周全 , 等. 时效处理对Cu-Ni-Be合金组织和性能的影响[J].特种铸造及有色合金 , 2021,41(7):867-871.