Cu-Ni-Si合金时效早期的有序结构.pdf

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1、Cu-Ni．Si合金时效早期的有序结构张旦闻，赵冬梅(洛阳大学机械学院，河南洛阳471023)摘要：本文系统研究了Cu-3．2Ni．0．75Si合金时效早期的相变规律，发现本合金时效早期存在亚稳有序相。利用电子衍射和x射线衍射分析并结合电子衍射强度理论确定此亚稳有序相的晶体结构为L12有序相晶体结构。本研究还发现超结构斑点的分裂，超结构斑点的分裂位置在ID{224}和2D{224}，沿【l10I方向，分裂距离为1／19a’，表明时效过程产生了长周期的有序结构。关键词：铜合金；时效；有序相；超结构中图分类号：TGl46．1，TG

2、l44，TGl13．2文献标识码：AOrderingPhaseofAgedCu—Ni—SiAlloyZHANGDan-wen，ZHAODong—mei(SchoolofMechanicalEngineering，LuoyangUniversity,Luoyang471039，China)Abstract：Inthispaper，aninvestigationonagingtransformationofCu一3．2Ni-0．75Sialloyinearlystagewasconductedbymeansoftransmissi

3、onelectronmicroscopy(TEM)andX．raydiffraction．WefoundthemetastableorderingphaseexistedinCu-3．2Ni-0．75Sialloyagedinearlystage．ThemetastableorderingphaseWasidentifiedasL12orderingstructurebyelectronicandX—raydiffractionanalyzing．Inaddition，thephenomenonofthesuperlattic

4、estructuresplitting，whichtookplaceintheplanesof1／3{224}and2／3{224}along{110}directionsatintervalsof1／19a。，indicatingalongrangeorderingstructuredevelopedintheagingprocess，wasalsobeenobservedinthework．Keyword：copperalloy,aging，orderingphase，superlatticestructure时效强化型铜

5、合金在时效初期会发生一系列复杂变化，主要有短程有序化、调幅分解、长程有序化以及形成溶质富集束等【l‘3J。y．Jint4l等人研究了原位复合强化Cu．Cr合金的相分解过程，他们认为在Cr析出相产生之前还存在Cr富集束和CrG．P区的形成过程。Laughlin和CBIllnl5-71通过对淬火态的Cu．5Ti合金的TEM分析，发现卫星斑点的衍射强度大大高于长程有序斑点的强度，得出结论调幅分解早于长程有序，且在Cu．3TiIs,9]合金时效过程中没有长程有序化过程。Cu-Ni．Si合金是一种典型的时效强化型铜合金，通过时效处理Cu

6、-Ni．Si系合金的强度可提高300～500MPatl0-1引。该合金时效处理后期析出相的结构及同基体的位向关系有多位学者进行了研究[13-16】，但对Cu-Ni．Si合金在时效早期组织转变规律的报道甚少。本文系统研究了cu一3．2Ni．0．75Si合金时效早期的相变规律，发现本合金时效早期存在亚稳有序相。利用电子衍射和X．ray衍射分析并结合电子衍射强度理论确定了此亚稳有序相的晶体结构。作者简介：张旦闻(1962．)，男，河南洛阳人，副教授，西安理工大学博士研究生，从事金属功能材料研究。联系方式：e-mail：lyzdw@3

7、71．net1981实验方法实验用Cu-Ni．Si合金系在10蚝中频感应熔炼炉中熔炼，成分(州％)为：Cu-3．2Ni．0．75Si．0．3Zn，浇铸温度1300-1350℃，浇铸后的合金铸锭热轧成厚度为2mm的板材。合金板材经900℃固溶处理后，于450℃时效处理。时效处理在氮气保护的管式炉中进行，PID控温，正常工作时炉温波动±2℃。采用日本理学衍射仪进行X．ray衍射分析，钴靶镍滤波片，扫描速度为0．125／min。透射电镜试样经LGB．2型离子减薄机减出薄区，透射电镜分析在飞利浦产COM．2000型透射电镜上进行，加速

8、电压200kV。2实验结果2．1Cu-Ni—Si合金的有序相X．ray衍射分析结果图1是Cu．3．2Ni．0．75Si合金经过900℃×2h固溶处理后于450℃时效1h试样的X—ray衍射谱。时效1h衍射谱中不仅存在边带效应，在(110)附近出现弱的、具有分裂特征的超结构衍射