【摘 要】
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随着社会的发展,各领域不仅需要Cu合金具有优良的强度硬度和导电性能,同时还要确保Cu合金具有高的抗软化温度。本文探究不同Ni、Ti原子比例和Ni、Ti总含量对Cu-Ni-Ti合金性能的影响,包括硬度、电导率和抗软化温度,并结合热力学计算和扫描透射等方法分析了合金的微观组织,得出主要结果如下:（1）通过热力学计算得知,Ni3Ti相存在于CuNiTi+FCC+Ni3Ti三相区和FCC+Ni3Ti两相区
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随着社会的发展,各领域不仅需要Cu合金具有优良的强度硬度和导电性能,同时还要确保Cu合金具有高的抗软化温度。本文探究不同Ni、Ti原子比例和Ni、Ti总含量对Cu-Ni-Ti合金性能的影响,包括硬度、电导率和抗软化温度,并结合热力学计算和扫描透射等方法分析了合金的微观组织,得出主要结果如下:（1）通过热力学计算得知,Ni3Ti相存在于CuNiTi+FCC+Ni3Ti三相区和FCC+Ni3Ti两相区,且在600℃和950℃时,该相的固溶度分别是0.4%和2.8%。因此在固溶时效过程中很有可能析出Ni3Ti相;（2）研究了确定Ni+Ti总含量为4 wt.%条件下,Ni/Ti比对Cu-Ni-Ti性能的影响。Ni/Ti从1提高至5.8,Cu-Ni-Ti均具有明显的时效硬化特征,Ni/Ti=4、5.8的合金峰时效硬度和最大电导率偏低,Ni/Ti=1、1.5合金具有较高的峰时效硬度,但电导率最大值小于45%IACS,Ni/Ti=2、2.5时效态合金不仅峰时效硬度最高,电导率均大于55%IACS,此外,试验合金具有良好的高温抗软化性能,软化温度介于680℃-720℃之间;（3）研究了确定Ni、Ti原子比（Ni/Ti=2）的条件下,Ni、Ti总含量对Cu-Ni-Ti合金性能的影响。Ni、Ti总含量从1 wt.%提高到6 wt.%,Cu-Ni-Ti合金均具有明显的时效硬化特征。Ni+Ti=1 wt.%的合金虽然具有高于60%IACS的电导率,但是硬度均在110 HV以下,Ni+Ti=7 wt.%的合金具有高于180 HV的硬度,但是其电导率低于50%IACS。Ni+Ti=2、3、4、5、6 wt.%的合金硬度均高于160 HV,电导率均大于50%IACS。除此之外,试验合金均有良好的抗高温软化性能,软化温度在680℃和750℃之间;（4）对Cu-Ni-Ti合金的晶粒组织和物相组成进行了分析。随着Ni、Ti总含量的增大,铸态和固溶态晶粒被细化;在XRD衍射图谱中并没有出现第二相的衍射峰。扫描电镜显示合金中出现了长条状和球形的第二相并且大多沿晶界分布。面扫描发现了第二相中Ni、Ti两种元素的偏聚现象,线扫描发现第二相中部Ni、Ti元素含量较高,边部较少。点能谱显示第二相中Ni、Ti原子比接近于3:1,由此断定第二相为Ni3Ti;（5）采用透射电镜对峰时效和720℃/1 h保温的Cu-Ni-Ti合金进行了分析。组织中存在大量弥散分布的球形纳米析出相,经组成元素分析和衍射斑点标定,确定其为Ni3Ti相,相比于峰时效态合金,经过保温处理后的纳米球形析出相发生了明显粗化,但是与基体的界面关系仍是半共格,推测这是该合金具有高抗软化温度的关键原因。
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