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Cu-NiAl合金中的化合物Ni3A1相,可从固溶体中析出,引起明显的沉淀硬化,因而是近几年来研制的新型高强度、高导电、沉淀硬化型铜基合金之一。但是实际上目前cu-Ni-A1合金的研究主要集中在形状记忆合金这块领域,而对其高强高导及耐磨性能的研究很少。 本文采用熔炼法分别制备了Cu-Ni-Al合金的近平衡凝固试样和高频熔铸试样,并对高频熔铸合金进行了450℃等温时效处理。采用差热分析(DSC)对高频熔铸试样合金的凝固过程及其对应的相变温度进行了分析,使用SEM和OM分别观察了合金的组织,利用XRD与EDS图谱结合分析了合金的相组成及各种元素的分布状况,并对制备的Cu-Ni-Al合金试样进行了力学性能、电导率和摩擦磨损性能的测试。本文的主要结论如下: (1)近平衡凝固和高频熔炼得到的Cu-NiAl合金试样,通过显微组织和XRD物相分析的结果发现,两种方式所得到的合金组织完全不同。前者,四种成分合金里面并没有明显的金属间化合物Ni-A1相的形成,只有α-Cu(Ni,A1)。而高频熔炼的四种合金中都有金属间化合物NiAI相的形成。 (2)当Cu的含量低于90％时,Cu-Ni-Al合金高频熔炼的试样经过固溶+时效处理后,只有NiAl相;当Cu的含量高于90％时,通过固溶+时效处理后,合金中网状的晶界变得不连续,在其周围又有Ni3A1相的析出,只是随着Cu含量的增加析出的Ni3Al相越来越少。 (3)Cu-NiA1合金的凝固过程,当合金完全形成Cu-Ni-Al合金熔体时,合金中Ni-A1开始发生反应,首先生成富Al的A13Ni,随着温度的升高,A13Ni再与合金中的富Ⅻ反应生成Ni2A13,由于生成NiAl3和NizAl3都是自蔓延反应,最终自身放出的热量使它们熔化并与液相镍反应生成NiAI金属问化合物。 (4)Cu含量为90％和95％的两种合金成分,经过450℃等温时效处理后,当时效的时间为2h时,两种合金中除了NiAl相外都有细小的.Ni3A1的析出,此时Ni3Al相主要分布在晶界相NiAl相的周围,当时效的时间为4h时,合金内部析出的Ni3A1相达到最多,当时效温度超过4h时,随着时效时间的增加两种合金内析出相Ni3Al相又开始逐渐减少。 (5)铸态的Cu-Ni-Al合金,随着Cu含量的增加,合金的导电率逐渐增加,硬度逐渐减小,摩擦表面由磨粒磨损逐渐转化为粘着磨损,磨损率也逐渐增大,Cu含量为90％和95％的两种合金经过等温时效处理后,析出的Ni3Al相明显能够增强合金的导电率、硬度和耐磨性。