本文以Cu-Zn-Al为研究对象,通过添加适量的合金元素Ni,采用铸锭冶金法制备了一种新型铜基弹性合金Cu-Zn-Al-Ni。通过金相(OM)组织观察、室温拉伸、硬度测试、导电率测量、X射线分析(XRD)和能谱分析(EDS)等方法研究了合金元素Ni对Cu-Zn-Al合金组织结构、力学性能、导电性能及其耐腐蚀性能的影响规律,并从理论上加以解释说明。研究结果表明:(1)Ni能显著细化合金晶粒,提高合金综合力学性能,而导电性能下降较小。此外,Ni元素的加入还提高了合金再结晶温度。(2)通过对不同变形量条件下镍铝黄铜的等温退火试验,建立了再结晶退火时布氏硬度与退火温度、变形量之间的数学模型:式中:y为合金的布氏硬度值,x为退火温度(℃),ε为预变形程度(%)(3)再结晶退火过程中镍铝黄铜开始再结晶温度与冷变形量之间基本呈指数衰减趋势,经拟合分析得出其相互影响关系的数学模型,即: T = 442.86*exp(-ε/8.91)+ 256.94式中:T为开始再结晶温度(℃),ε为预变形程度(%)(4)镍铝黄铜随固溶、时效温度提高和时间延长,其抗拉强度与硬度呈先增后减趋势。在本实验条件下,Cu-Zn-Al-Ni合金的较合理固溶处理工艺为950℃×45min,时效处理工艺为400℃×8h。(5)镍铝黄铜铸态耐蚀性能比热轧、冷轧态的更好。XRD衍射发现:腐蚀产物的衍射结果中并无Al元素存在。原因是Al在腐蚀过程中形成了铝的氧化物,此钝化层能很好的保护基体,从而减小腐蚀作用提高合金耐蚀性能。