邱書文
摘 要 通過掃描電鏡和力學性能的測試等方法,對新型銅鋁鎳合金的熱處理技術進行試驗,觀察熱處理技術對新型銅鋁鎳合金力學性能等的影響。
關鍵詞 銅鋁鎳合金 熱處理 力學性能
中圖分類號:TG166.2 文獻標識碼:A
新型的銅鋁鎳合金在船只的管路系統(tǒng)中應用最廣泛,原因很簡單,銅鋁鎳合金具有很好的力學性能和耐腐蝕性,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,進而保護船只的安全。我們對銅鋁鎳合金的力學性能、熱處理技術進行研究,分析熱處理技術對銅鋁鎳合金的力學性能的影響。
一、銅鋁鎳合金
銅鋁鎳合金具有很好的力學性能和耐腐蝕性,所以經(jīng)常被用在船只的管路系統(tǒng)中,我國的科技、經(jīng)濟等都在不斷地發(fā)生著革新的變化,對各個方面的技術要求在不斷地提高,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行改進,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的工藝進行研究和實驗。
二、實驗方法和材料
在對新型銅鋁鎳合金的熱處理技術工藝進行的實驗中,采用的實驗材料為新型銅鋁鎳合金管材料,采用的管材料相應的規(guī)格為:
對合金管材料進行熱處理試驗,在一定的溫度范圍內(nèi)以50℃為一個基準對管材料進行熱處理,來確定合金管材料的再結晶溫度區(qū)間,首先將溫度區(qū)間設置為750~900℃,使用兩種方式對合金管材料進行熱處理實驗,并將其進行比較,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性能和組織進行分析,對其適合的熱處理工藝進行確定,確定后,在其再結晶溫度的范圍內(nèi)進行每隔20℃的熱處理工藝實驗,對銅鋁鎳合金的熱處理技術工藝進行確定。
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行觀察,對銅鋁鎳合金組織內(nèi)析出相的成分進行分析,還要采用透射電鏡對合金的組織進行分析。
三、實驗結果和分析
為了分析銅鋁鎳合金熱處理技術的其他因素對其性能的影響,將合金管材料試樣進行空冷和爐冷試驗,熱處理的溫度和保溫時間見下表,通過保溫時間和冷卻溫度對合金的性能影響進行對比,得出的結果可以從下圖-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性能之間的關系
因為在試驗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)進行確定。在850~950℃之間進行熱處理試驗,保溫時間相同均為30分鐘,根據(jù)圖-2可以得出在這個溫度區(qū)間下合金的塑性得到了相應的提升,但是在890~950℃之間合金的抗拉強度和塑性均有下降,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性能之間的關系
綜上分析,在新型銅鋁鎳合金的熱處理中890?0℃保溫30分鐘后進行空冷,達到室溫時合金的力學性能是最好的,在空冷至室溫中可以對合金的伸長率進行提升,爐冷可以對合金的屈服強度進行提升。
四、小結
新型銅鋁鎳合金的組織復雜,但是不影響我們進行熱處理和其力學性能的試驗,通過以上對新型銅鋁鎳合金試樣管材料進行的試驗,可以看出溫度對其性能的影響,在不同的冷卻方式下,有不同的專項性能提升。所以,新型銅鋁鎳合金的熱處理技術的溫度和方法對其性能會產(chǎn)生影響?!?/p>
(作者單位: 沈陽國泰飛機制造有限公司)
參考文獻:
[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.