对固溶处理的实验合金进行不同变形率的冷轧加工,以便探讨合金形变强化和时效强化的效果。从相关资料和本合金的成分组成可知,本合金有类似于C194合金一样的形变时效强化作用,因而应该可以通过冷变形加时效析出的共同作用达到最佳的强化效果。
对固溶处理的实验合金进行不同变形率的冷轧加工,以便探讨合金形变强化和时效强化的效果。从相关资料和本合金的成分组成可知,本合金有类似于C194合金一样的形变时效强化作用,因而应该可以通过冷变形加时效析出的共同作用达到最佳的强化效果。给出了两种不同含Mg量的合金固溶后经过不同冷变形在450℃×3 h及50。℃×3h时效处理条件下的金相组织。相应条件下合金性能与变形量的关系曲线。
可以看出,合金完全显示出形变强化和时效硬化的双重效果。合金在固溶后冷变形时会产生大量的位错,因而一方面合金随变形率的增加位错密度增加,相互作用增强,使得后续滑移变得困难。另一方面形变后合金在时效过程中固溶体会在变形能的作用下不断脱溶析出,产生析出相和弥散质点,从而使得合金硬度、强度变化较大。合金时效前变形率越大,造成的位错缺陷越多,点阵畸变和应变能越高,使得合金元素扩散激活能越高,析出的就越多。特别是含Mg的合金在此条件下不但析出量出多,而且析出相形式也有变化,从而使硬度上升的就越快。虽然本合金有着Cu-Fe-P合金形变时效强化的基本特征,但它的强化效果明显高于未加Mg的合金。同时也可以看出,随着Mg含量的增加,在同样变形量和时效条件下,合金的硬度、强度都会高于Mg含量少的。这说明在合金中Mg含量多时,强化效果也会增加。
通过透射电镜照片比较,随着Mg含量增加和变形量的增大,时效后析出的第二相数量也增多。合金中析出的各种合金元素会按照优先结合的原则,首先形成镁与磷的细小析出相Mg3P2。同时使得合金中脱溶分解出的Fe大部分成为弥散在α-Cu基体中的细小强化质点,而不会产生较大颗粒的FeP2析出相。所以提高了合金的时效强化效果,并增加了时效硬度峰值。
形变时效合金电导率的变化情况也呈现出先上升后略降的趋势。随着变形量的增加,各种合金电导率也是稳步上升。而镁含量适当高的在同样条件下电导率略高于不含镁的。分析认为,变形初期随着变形量的增加,在时效过程中过饱和固溶体发生了分解和析出,固溶体中的溶质元素Mg、P、Fe大量析出后很快减少了固溶体的晶格畸变,从而会减少对导电电子的散射作用。另一方面,合金中具有降低Cu导电率的元素P析出后会与Mg化合为金属间化合物,使得P对电导率负作用减少,同时减少了大颗粒FeP2的可能性,从而有效的拟制了它们对合金电导率的负作用,使得合金显示出高的电导率,以及含镁量适当增加时电导率也会增加。后期变形量继续上升时,在时效过程中大量的变形能促使合金发生了回复和再结晶。甚至于基体中先期析出的未长大的细小第二相和部分弥散质点,会在高变形能下发生再次溶解而固溶于基体中,从而使得高变形条件下的电导率略有下降。