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本文通过对比铸态Cu-3Ti-x Mg(x=0,1,1.5,2)合金的导电率和硬度,发现Cu-3Ti-2Mg合金的导电率和硬度最佳。因此,对Cu-3Ti-2Mg合金铸态、固溶态以及时效态的组织和性能进行研究,并探讨了时效前冷变形处理对Cu-3Ti-2Mg合金的组织和性能的影响。采用光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对组织进行了表征,并对Cu-3Ti-2Mg合金的硬度、导电率和弹性模量进行了测试。通过研究得到以下结论:(1)Mg的添加提高了铸态Cu-3Ti合金的导电率和硬度,在Mg含量为2wt%时具有最佳的导电率和硬度,分别为12.5%IACS和279HV。铸态Cu-3Ti-2Mg合金的组织为典型树枝晶,主要由α-Cu(Ti,Mg)、Cu2Mg相和粗大条状Cu4Ti相组成。(2)经700℃保温4h固溶处理后,Cu-3Ti-2Mg合金的导电率最低,其组织为等轴晶,枝晶间Cu4Ti相消失,晶粒内部无新生组织,获得充分固溶的组织。(3)Cu-3Ti-2Mg合金经固溶-时效处理之后,在Cu基体内部析出了大量均匀分布的细小沉淀相,导电率和硬度显著提高。时效初期,过饱和固溶体脱溶分解,生成均匀分布的Cu2Mg相,并连续析出与基体共格的亚稳态β′-Cu4Ti相,合金得到强化。随着时效的进行,Cu2Mg相不断粗化,β′-Cu4Ti相逐渐向稳态β-Cu4Ti相和不连续析出的与基体不共格的β-Cu3Ti相转变,导致合金硬度降低。溶质原子以Cu2Mg、β′-Cu4Ti、β-Cu4Ti和β-Cu3Ti的形式析出,使基体贫化,是合金的导电率恢复的主要原因。在本实验范围内的最佳时效工艺为700℃保温4h固溶处理+450℃保温4h,硬度和导电率分别为15.3%IACS和344HV。(4)时效前冷变形处理使Cu-3Ti-2Mg合金获得较大的畸变能,促进第二相粒子析出,提高合金导电率和硬度,缩短合金达到峰值时效的时间。Cu-3Ti-2Mg合金经过60%冷变形+450℃保温2h时效处理,可获得较好的综合性能,其导电率和硬度分别为16.7%IACS和328HV。粗大条状Cu4Ti相的生成是其硬度略低的原因。