【引言】

       Cu-Ni-Si型合金是一種低合金化、高導電性、高強度、高硬度的銅合金。CuNi₂Si合金的強度可達400 MPa以上，而CuNi₃Si合金的強度甚至可超過600 MPa，同時具有20 MS/m以上的電導率。這些特性使得這兩種合金在電氣工程中廣泛應用，如集成電路板、連接器、汽車工業、烙鐵頭和其他用于電阻焊的元件的材料。所有這些應用都需要高導電性、高強度和耐高溫降解的機械性能。

【成果介紹】

       Peter Sláma等人研究了熱處理(退火、淬火、老化)對CuNi₃Si合金組織和力學性能的影響。CuNi₃Si合金具有良好的導電性、熱擴散率和良好的機械性能。熱處理對機械性能、電導率和熱擴散率都有深刻的影響。Peter Sláma等人采用不同熱處理工藝，在光學顯微鏡和掃描電鏡下對試樣進行觀察。采用維氏硬度計對其力學性能進行了測定。使用LINSEIS的熱擴散/導熱系數測定儀LFA 1000，采用激光閃光法測量了熱擴散系數。試樣硬度在70 ~ 250 HV10之間。它們的導熱系數在72到162 W/m.K之間。硬度Z低的淬火試樣導熱系數Z低。

【圖文導讀】

圖1熱處理后的微觀結構。蝕刻，1000倍放大 

圖2老化樣品的微觀結構。蝕刻，1000倍放大。

圖3 老化溫度下的維氏硬度HV10和熱導率l

圖4 退火和老化試樣顯微組織的掃描電鏡圖。標本已被蝕刻

【結論】

       Peter Sláma等人研究了熱處理(退火、淬火、老化)對CuNi₃Si合金試樣組織、硬度和導熱系數的影響。淬火后退火(老化)試樣的硬度和導熱系數有相似的變化趨勢。隨著時效溫度的升高，硬度和導熱系數均增大，直至時效溫度達到550℃。在550℃條件下，試樣的硬度和導熱系數Z大(250 HV10, 162 W/m.K)。相應的電導率為38.5% IACS。在650℃溫度下發生過時效和析出物粗化，兩者值均相應降低。導熱系數的降低更為顯著。硬度下降到Z大值的62%，導熱系數下降到Z大值的94%。淬火后的試樣硬度和導熱系數Z低(在900℃和1000℃淬火后)。在另外兩種氣冷和爐冷退火試樣中，硬度與導熱系數之間沒有正比關系。氣冷試樣硬度明顯高于爐內冷卻試樣，但電導率明顯低于爐內冷卻試樣。這些結果在鑄態熱處理試樣上進行了測量。老化試樣的硬度和電導率之間可能會有類似的相關性，但在這種情況下硬度值會更高。

表觀密度

表觀密度（apparent density）又稱視密度，是指多孔材料固體的質量與表觀體積之比，表觀體積是材料固體骨架部分所占體積加閉口孔隙所占體積，此體積即材料排開水的體積，其表達公式為：

ρa = m / (V固+V閉)

ρa—多孔材料的真密度，kg/m3；

m—多孔材料固體的質量，kg；

V固—多孔材料中固體骨架部分所占的體積，m3，

V閉—多孔材料中閉口孔隙所占的體積，m3。