（ASTMB740-84），其中 C72900 专利技术拥有者为美国 Pfizer 公司[5]。

1。1。2 国内研究现状及运用

1。1。3 研究前景

1。2Cu-Ni-Sn  系合金的制备方法

Cu-Ni-Sn 系合金在制备过程中，锡元素容易发生偏析，使合金性能下降， 因此，一些抑制锡的偏析的方法被运用到制备合金技术中。目前，用来制备 Cu-Ni-Sn 合金的方法主要有以下几种：①真空熔炼法；②快速凝固法；③粉末 冶金法；④机械合金化法。

1。2。1 真空熔炼法

将三种铜、镍、锡金属材料放入感应炉内，在氩气的保护氛围内熔炼，先后

加入铜镍合金元素，等到其融化后，再加入其他元素，最后添加锡元素。采用该 方法制备 Cu-Ni-Sn 系合金，可较好的抑制 Sn 的反偏析，为了进一步使铸件成分 均匀化，降低锡的偏析程度，将铸锭在于 820℃-850℃进行长时间保温处理。

采用熔炼法制取 Cu-Ni-Sn 系合金时，很难避免锡的偏析。

1。2。2 快速凝固法

快速凝固法即采用 Meltspinnin 法[8]制备 Cu-Ni-Sn 合金，其冷却速率可达 105k/s 数量级，虽然这样高的冷却速率还不能使合金化学成分完全均匀化，但已 经在很大程度上减小了 Sn 的枝晶偏析间距和偏析程度。如采用快速凝固法制备 的 C72900 合金材料，枝晶偏析的间距约为 5µm，而采用熔铸法制得的合金材料， 枝晶偏析的间距却有 20µm[10]。

此外，采用快速凝固法还可以制备出由传统熔铸法不能制得 Sn 含量较高的 Cu-Ni-Sn 合金，如 Cu-10Ni-12Sn。由于该合金 Sn 含量较高，用传统熔铸法制备 时 Sn 偏析严重，合金成分不均匀。而采用快速凝固法制备时，因冷凝速度快， 较好的解决了 Sn 偏析严重的问题，制得的合金成分均匀，性能优良。但是采用 该种方法的缺点是该设备昂贵，工艺复杂。

1。2。3 粉末冶金法文献综述

粉末冶金法的基本工艺是：首先采用雾化法制得预合金粉或部分预合金粉， 然后再采取常规的粉末冶金工艺制备合金。原料粉一般有两种，一种是通过快速 凝固雾化法获得的 Cu-Ni-Sn 三元预合金粉（如图 1-1 为其制粉装置图）[11]。另 一种是由锡青铜二元合金粉加 Cu 粉或 Ni 粉组成的部分合金粉。采用锡青铜粉 的目的是保证 Sn 完全固溶于 Cu 中，防止因 Ni 的加入而抑制 Sn 在 Cu 中的固溶 度。由于上述两种原料粉中的 Sn 皆以合金化的形式加入，所以在一定程度上均 抑制了 Sn 的偏析，因此可以制出成分较均匀的 Sn 含量较高的 Cu-Ni-Sn 合金。

上述原料粉制备后，采取不同的使粉末成型方法。目前直接辊轧法制成带材 主要用于三元预合金粉(如图 1-2)。此过程是一个连续作业的生产线，从送料斗 加入预合金粉，依靠轧辊与粉末表面间的摩擦力把合金粉送入，轧制成带材后烧 结。为了提高材料的密度，可以对合金进行多道次的轧制与退火，最后再进行卷 带[12]。另一种方法是采用常规压制烧结成型法，在粉末混料过程中加入 0。5%硬 脂酸锌作为润滑剂，经 310-775N/mm2 的水压压制成坯，随后在 400℃下保温 5分钟，让润滑剂充分挥发，最后使压坯在 800℃-950℃范围内烧结 10-30 分钟。 实验中烧结温度与烧结时间的配合由烧结时液相出现的多少而决定，为了防止压 坯在烧结过程中形状发生改变，可以采用分步烧结的方法。分步烧结-先在 800℃-850℃（低温区）温度范围内保温几分钟，随后在约 950℃（高温区）烧结

[10]。

实验表明：采用分步烧结法获得的合金比采用等温烧结法获得的合金的孔隙 率低，综合性能高，成分均匀性好。其主要原因是采用分步烧结法可以让压坯在 低温区充分扩散，并且提高了锡青铜的固相线，然后在之后的高温烧结中，有效 的抑制液相的出现，既有助于提高合金的性能，又保证了压坯的形状。但是采用 分步烧结法得到的材料会产生不规则的晶界和应变带，使材料的韧性降低。为了 解决这个问题，可以在合金烧结后不将其冷至室温，而是直接进行固溶处理，然 后再对其时效。这种方法不仅可以防止晶界处珠光体型结构的长大，还可以消除 应变带，从而获得高强度、高塑性的材料。这种方法为那些烧结后需要复压复烧 的合金材料提供了很好借鉴思路。来`自+优-尔^论:文,网www.youerw.com +QQ752018766-