1 铍青铜发展历史

到目前为止，我们所见到铜基合金基本上可以分成两大类：铍青铜和锡磷青铜两种，随着科技的不断发展，各行各业对弹性合金元件的各项性能要求明显提高。不仅要求提高强度，减小尺寸，而且又要求元件有良好的导电性﹑耐腐蚀性和抗应力松弛性。而锡磷青铜弹性性能较低决定了其合金在很多应用上受到很大限制，锡磷青铜逐渐不被认可。铍青铜作为一种析出硬化型铜基合金[1]，性能优异，以其高强度、硬度、弹性及各种环境下所展现出的耐腐蚀性、耐摩擦性、抗疲劳等特性得到广泛运用被广泛运用于精密仪器﹑航天航空﹑电子元件以及家用电器的行业。86645

铍含量在0。2％-2％的铜合金叫铍青铜，密度大约为每立方米8。3克，铍青铜的硬度在40HRC左右,抗拉强度 大于1000Mpa，电导率大于18IACS是一种可铸可锻合金。铍青铜是典型的沉淀强化型合金[2]该合金经淬火时效处理后具有高的强度、硬度、弹性极限，并且具有耐蚀、耐磨、耐疲劳、耐低温、无磁性、导电导热性好、弹性极限高、冲击时不会产生火花等 一系列优点，被誉为“有色弹性材料之王”，已成为经济建设中极其重要的工业材料[3]。铍青铜在经过退火，时效之后稳定性更加提升。一些高强度铍青铜被用于汽车、家用电器、医疗、无线电器等，高导铍青铜被用于配电装置，保险丝端，铸造铍青铜被用于海底电缆、发电机轴、炼钢结晶器等发面。随着更多新型材料的发现，对比之下，铍青铜的缺点日益暴露，例如高温下抗应力松弛能力差﹑时效后变形度大、热处理对合金性能影响较大和高温导电性极具有不稳定性等。铍青铜中含有一定量的铍，铍及氧化物、粉尘都有一定的毒性，其次铍的价格高，导致铍青铜的生产成本高于其它类合金，从环保角度铍青铜算不上一种绿色环保材料。在社会环保意识逐渐提高的今日，铍青铜生产过程中产生的有毒粉尘问题越来越受到人们关注。因此，寻找一种能替代铍青铜的合金迫在眉睫，此时合金成本低且环保的Cu-Ni-Sn合金诞生。论文网

2 铜基合金的发展

1928年，J。T。Eash等人就发现铜锡合金中加入Ni元素能显著提高铸件质量、铸件强度和铸件性能，同时研究了Cu-Ni-Sn合金三元平衡相图的富铜角并确定了α相边界。之后kirkword和Bostoco重新研究富铜相区，发现Ni的加入会降低Sn在Cu中的溶解度，而且很有可能产生一种DO3金属间化合物(CuxNi1-x)3Sn[4]，这是一种有序的面心立方结构。直到二十世纪六十年代左右，Cahn及Hilert等人创立了调幅分解理论，全面带动了铜系合金相变的研究发展历程。后调幅分解理论在其它方面如高分子、功能复合材料上也起到了重要作用。

70年代之后，Schwartz等人研究发现Cu-Ni-Sn合金通过时效过程中的偏聚分解形成调幅组织，这使材料性能大幅强化[5]。之后Plews通过时效前对合金施加冷变形处理，大幅提高合金塑性，并使合金获得了良好的机械性能[6]。到了七十年代，美国贝尔实验室成功研制了牌号为C72900的合金Cu-15Ni-8Sn[7]，目前，Cu-Ni-Sn合金中备受关注的当属Cu-9Ni-6Sn和Cu-15Ni-8Sn两种，本文将继续研究探讨一下这种热稳定性高，强度高的Cu-15Ni-8Sn型合金。