高硬导电Cu-Ni-Si系铜合金强化相成分设计
Cu-Ni-Si系铜合金有良好的导电、导热和机械性能,被广泛用于电子元器件等领域.设计Cu-Ni-Si系铜合金成分时,析出相成分的确定是关键.本文利用团簇加连接原子模型方法按"析出相"设计Cu-Ni-Si系铜合金的成分.依据团簇选取准则,选定 δ-Ni2Si,γ-Ni5Si2和 β-Ni3Si相团簇式分别为[Ni-Ni8Si5]Ni,[Si-Ni10]Si3和[Si-Ni12]Si3;在基体Cu含量原子分数为93.75％,95％,95.83％,96.7％ 和97.5％ 的每一成分点处,分别按析出相 δ-Ni2Si,γ-Ni5Si2和 β-Ni3Si设计了系列Cu-Ni-Si合金的成分.合金原料在充满氩气的真空电弧炉中熔炼成合金锭,经950°C/1 h固溶水淬和450°C/4 h时效水淬处理.当合金的导电性成为成分设计的主因时,基体Cu含量分别在90％—95.63％ 和95.63％—97.5％ 成分区间时,析出相分别按 δ-Ni2Si和 γ-Ni5Si2设计;基体Cu含量大于97.5％,按 δ-Ni2Si,γ-Ni5Si2或 β-Ni3Si中任一相设计均可,导电性基本没有差别.如果合金的强度是成分设计的主因,基体Cu含量分别在90％—93.93％,93.93％—94.34％,94.34％—95.63％ 和95.63％—96.12％成分区间时,析出相对应于上述成分区间分别按 δ-Ni2Si,γ-Ni5Si2,β-Ni3Si和 γ-Ni5Si2设计;基体Cu含量一旦大于96.12％,析出相按 δ-Ni2Si,γ-Ni5Si2或 β-Ni3Si中任一相设计均可.
Cu—Ni—Si、合金、团簇加连接原子、相成分设计、高硬度、导电性
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国家自然科学基金11674045资助的课题
2019-10-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）
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