CuNi15Sn9合金铜镍合金真空冶金工艺及防止偏析的方法(3)
1。3。2 铁
铁在铜-镍合金中的溶解度较小。铁可以提高铜-镍合金的力学性能和耐腐蚀性，特别是显著提高铜-镍合计在海水作用下发生冲击腐蚀和耐蚀性。通常铜-镍合金中铁含量不超过2%，如果超过2%则易引起合金腐蚀开裂；超过4%则使腐蚀加剧，保护层脱落。所以铁白铜含量在0。5%~1。5%。
质量分数为0。37~1。36% 的Fe可完全被固溶到该合金中在Cu-9Ni-6Sn合金中，虽然Fe具有和不含Fe的Cu-9Ni．6Sn合金不同的时效强化机理，变形时效强化机理，但是铁依然可以加速Cu-9Ni-6Sn合金的时效和形变时效过程，达到较好的时效强化作用。与此同时，Fe的加入还可以促进时效硬化时合金组织中α+β不连续沉淀物的形成和发展。[2-3]
1。3。3 铝
铝在铜镍合金中的溶解度不大，且随温度的下降而减少。所形成的化合物Ni3Al，Cu3Al，NiAl，Cu3NiAl6从固溶体中析出，析出的微粒可以引起明显的沉淀硬化，提高合金的硬度和强度。铝在显著提高合金的强度和耐腐蚀性的同时也使合金的冷加工性能变差。在铜-镍-铝系合金中加入适量的锰（约5%）可提高合金的塑性。添加少量的钛到铜-镍-铝合金中，借Ni3Al和Ni3Ti沉淀强化，可获得高强度。高耐腐蚀性合金。
1。3。4锰
锰和镍形成的化合物MnNi，MnNi有细化晶粒的作用，可借MnNi沉淀硬化作用提高合金的力学性能和耐腐蚀性能，加入Mn后，铜镍合金的电阻温度系数小而稳定，提高了铜镍合金的导电性能与使用性能。锰还可以提高铜-镍合金的抗湍流冲击腐蚀的能力，当合金含铁量低时，锰可以弥补铁的作用。锰可稍微降低B19的抗腐蚀能力。但比铝，硅，锡的影响小。当铜镍合金中过剩碳的含量较多时，加入Mn可以消除过剩碳带来的不良影响。
1。3。5锡
锡是铜-镍合金的重要合金元素，锡在铜-镍合金固溶体中的溶解度不大，且随温度降低而减小。在铜-镍合金中，当锡含量超过溶解度时，会出现新的θ相，它是一种可溶解铜原子的Ni3Sn化合物，即（CuNi）3Sn。合金可因θ相而产生明显的强化作用。这类合金经过冷加工后再时效，可获得很高的强度，硬度及优良的弹性性能，同时又有较好的抗氧化和耐蚀性，易于焊接等优点。锡还可以改善铜镍合金的抗接触松弛性，故Cu-9Ni-6Sn是非常好的接触件合金，微电子领域常采用Cu-9Ni-6Sn合金。
1。3。6硅
硅在常温下几乎不能固溶于铜-镍合金中，在铜-镍合金中，硅与镍形成强化相Ni2Si，Ni3Si。当Ni2Si，Ni3Si从固溶体中析出时，引起合金的轻度硬度升高，起强化作用。这类合金是典型的时效强化型合金。
在Cu-15Ni-8Sn合金中添加质量分数为0．4％Si，首先，加入的Si可以固溶于合金基体之中，其次，剩余的Si与Ni结合形成Ni3Si和Ni2Si相。Ni3Si是一种难溶于基体的相，当Ni3Si在晶界上析出时，Ni3Si易在不连续沉淀物的位置形核位置，对不连续的沉淀物的型核，长大，迁移产生抑制作用。固溶处理后的大部分Ni2Si相固溶于基体形成过饱和的固溶体。
1。3。7合金元素对Cu-15Ni-8Sn合金的力学和电学性能的影响
合金 抗拉强度/
Kg*mm-2 Hv/
Kg*mm-2 电导率/
%IACS
Cu-15Ni-8Sn 122 434 7。88
Cu-15Ni-8Sn-0。3Mn 122 434 7。88
Cu-15Ni-8Sn-0。3Ti 129 445 7。65
Cu-15Ni-8Sn-0。3Cr 126 441 7。76
Cu-15Ni-8Sn-0。3Zr 130 447 7。51
表1-1 不同微量元素对合金性能的影响