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形变热处理是将塑性变形的形变强化与热处理的相变强化相结合,使成形工艺与获得最终性能统一起来的一种综合方法。CuCo2Be合金经热处理后具有高的强度、硬度,且稳定性好,具有耐蚀、耐磨、耐疲劳、耐低温、导电导热性好等优点,广泛应用于各类高性能要求的电焊电极、导电嘴及水平连铸结晶器的铜合金内套等。热处理可以改善合金的微观结构,对合金的性能有较大的影响,而塑性变形可以强化合金的基体。为此,研究不同变形量与不同时效工艺参数对CuCo2Be合金性能的影响,可以为提高CuCo2Be合金的使用性能提供一定的参考,对CuCo2Be合金的开发应用具有一定的实用意义。
试验用的CuCo2Be合金化学成分(质量分数,%)为Co 2.2~2.9,Be 0.42~0.80,<0.05%杂质,Cu余量,该CuCo2Be合金采用中频真空感应炉熔炼制备。
试验首先将铸造好的CuCo2Be合金锭表面剥皮去除表面铸造缺陷,接着热锻成直径20土0.5mm 的圆棒,再截成高20土0.3mm 的试样,然后在940℃固溶保温1.5 h。将固溶处理后的试样分别冷锻压,使变形量分别为10%、20%、30%、40%、50%,接着在450 ℃,分别保温30,60,90,120 min。研究CuCo2Be合金不同冷变形和时效时间后的组织和性能,得出综合性能优的冷变形和时效工艺。
依据GB/T 231.1——2002《金属布氏硬度试验第1部分:试验方法》测试不同工艺处理后的CuCo2Be合金的布氏硬度;依据YS/T478——2005《铜及铜合金导电率涡流检测方法》,采用FQR7501涡流导电仪测试不同状态下 CuCo2Be合金的导电率;借助于 DM2500金相显微镜观察不同工艺下CuCo2Be合金的金相组组织。
图为CuCo2Be合金在940℃固溶1.5h+不同冷变形量后的硬度和导电率,可以发现随着冷变形量的增大,CuCo2Be合金的硬度也不断增大。