铜合金材料的强化途径有哪些？

ehai237

大家来讨论一下：铜合金材料的强化途径有哪些？原理是什么？

ehai237

形变强化
形变强化是通过塑性变形使铜合金的强度和硬度得以提高，它是最常用的铜合金强化手段之一。由于冷加工产生的晶体缺陷对材料的导电性影响不大，这种强化方式在提高强度的同时仍使合金具有很高的导电性。形变强化的特点是在材料强度上升的同时，其塑性迅速下降，导电率也会因位错密度的增加而略有下降。另外，当使用温度上升时，材料会发生回复、再结晶过程而软化，而且单一的形变强化使合金的强度提高的幅度有限，所以常和其它强化方式同时使用。

xucz

固溶强化、冷变形强化、细晶强化、析出相强化、弥散强化和复合强化

xucz

固溶强化


固溶强化是一种形成点缺陷的强化，溶质原子溶入铜基体中形成固溶体，引起晶格畸变，畸变所产生的应力场与位错周围的弹性应力场交互作用，使溶质原子移向位错附近，在位错周围形成溶质原子的偏聚即形成“柯垂尔气团”，结果造成位错运动时，一方面要克服“气团”的钉扎作用，另一方面又要克服溶质原子对位错运动的摩擦阻力，从而产生固溶强化效应。同时合金元素的加入，可大大提高材料的软化温度。

ehai237

添加微量元素
在基体中加入某些微量元素使之合金化不但可以使合金得到强化，而且对发展耐磨蚀材料也是一种有效手段。这些微量元素有的通过固溶，有的通过形成弥散相，有的通过净化基体组织而对合金起强化作用，但均不明显降低其耐蚀性，从而起到了提高合金综合性能的目的。

xucz

细晶强化

      细晶强化的效果可以用Hall-Petch关系式表示,晶粒尺寸减小，合金的强度提高。这是因为多晶体在受力变形过程中，位错被晶界阻挡而塞积在晶界表面，这样停留在晶界处的滑移带在位错塞积群的顶部会产生应力集中；位错塞积群可以与外加应力发生作用，当该应力大到足以开动近邻晶粒内部的位错源时，滑移带才能从一个晶粒传到下一个晶粒。由于晶界及相邻晶粒取向不同，这就阻碍了位错从一个晶粒向另一个晶粒的运动，晶粒越细，单位体积内的晶界体积就越大，对位错的阻力也越大，材料的强度就越高。由于晶体的传导性能与结晶取向无关，晶粒细化仅使晶界增多，因而对铜的导电性能影响很小。此外细晶强化在提高材料强度的同时还可以提高材料的塑性。这是由于晶粒细化后，材料变形时晶界处位错塞积所造成的应力集中可以得到有效缓解，推迟了裂纹的萌生，在材料断裂前可以实现较大的变形量。

        为了得到细晶粒组织，有几种方法可以采用：改变结晶过程中的凝固条件，如快速凝固法；形变配合再结晶细化晶粒；强塑性变形法，利用脱溶反应、纺锤分解、粉末烧结、内氧化等方法在合金内产生弥散的第二相以限制基体组织的晶粒长大；通过同素异形转变的多次反复实现晶粒的细化；通过加入某种微量合金元素来细化晶粒，稀土对铜合金晶粒有明显细化作用，可以显著细化铜合金晶粒。

[ 本帖最后由 xucz 于 2008-2-26 15:10 编辑 ]

ehai237

什么是纺锤分解？第一次听说，能给解释一下吗？谢谢！

wonla

铜合金的固溶是置换固溶不是间隙固溶，个人认为强化效果有限，一般铜合金强化还是靠时效工艺

ehai237

基本上绝大多数铜合金都是采用固溶强化，像我们普遍使用的黄铜、青铜、白铜，分别加入Zn、Sn、Ni以及其它微量元素进行固溶强化，白铜的强度甚至能够达到一般紫铜的5－10倍，而采用固溶－时效的铜合金种类相当有限，只有有铍青铜、铜镍硅合金、铁青铜、复杂黄铜等少数几种合金可以采用时效强化，所以你的观点值得商榷。

ydc456

我当年的论文是做调幅分解强化的，其实到了现在，随着制备方法的不断增加，强化方法将越来越复杂

hcxz2002

纺锤分解是很古老的说法了，现在叫做调幅分解，又称spinodal分解，是一种比较特别的分解方式，材料热力学中有详细的介绍。

hcxz2002

一般来说，只有含铍、锆、钛、铝的部分铜合金才有时效强化效应（弥散强化），其它绝大多数的铜合金是没有时效强化效应的（达到时效强化效应需要几个条件，大家都是专家，不再赘述 ），一般铜合金只能采取固溶强化、冷作硬化等方式提高其强度。

like3259

铜镍合金资料谁有啊？

wxpyh

网上搜索一下，好像在本论坛上有，在书籍资料板块中，有本手册《重有色金属材料加工手册（1）》，介绍的较为详细。

http://www.3dportal.cn/discuz/vi ... amp;extra=page%3D15