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Cu-Ni-Si系合金是第二代引线框架材料的典型代表,但硬度、导电率等方面仍不能够很好满足市场需求。为此,平衡并优化其力学性能是目前许多学者努力研究的方向。本实验采用微合金化及形变热处理工艺相结合的研究方法,系统研究了微量Cr、Co对Cu-Ni-Si合金组织性能的影响规律,并分别探讨了在固溶、时效、再结晶等不同加工工艺下合金显微组织的演变规律及性能的影响因素,重点分析了冷变形及随后热处理对Cu-Ni-Si-Cr-Co合金的影响。旨在摸索出较佳的工艺参数,并为今后进一步优化合金工艺路线及参数提供有效的理论依据。本研究主要结果如下:(1)添加Cr或Co元素均能减小铸态Cu-Ni-Si合金二次枝晶间距,并且Cr的加入还可促进Si原子的脱溶,但添加Cr会增加基体的枝晶偏析,其偏析组织中含有高浓度Cr。同时加入Cr、Co的合金可显著减小晶粒尺寸,从80μm左右减小到40μm,即缩小了50%,并随着冷却过程会析出新的Ni2Si、Co2Si、Cr3Si化合物,而且显微硬度和导电率可分别达到139.1HV,33.0%IACS。(2)通过对变形量为70%合金再结晶行为的研究发现:Cr3Si和Co2Si相会阻碍晶界、位错的移动,延长再结晶的进程,即Cu-2Ni-0.5Si合金的再结晶温度在720℃左右,Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr合金再结晶温度为750℃,而Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr-0.2Co合金的在750~800℃范围内。另外,温度越高,原子扩散越充分,合金再结晶速率越快,在700℃温度下需保温9h才能完成再结晶,加热750℃时只需5h,而800℃仅需要20min就可结束再结晶。(3)微量Cr、Co的加入会明显延迟固溶进程,提高最佳固溶温度。综合考虑,在保温1h后,Cu-2Ni-0.5Si合金较优的固溶温度范围为840~880℃左右,Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr-0.2Co合金为980℃左右。此外,添加Cr、Co会导致合金元素扩散速率减缓,需更高的温度才能达到明显的时效强化效应,即保温1h后,70%变形量的Cu-2Ni-0.5Si合金在450℃下达到硬度峰值232.9HV,而相同形变量的Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr-0.2Co合金需加热500℃可得到最大硬度值250HV。(4)Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr-0.2Co合金经过0~70%冷轧,再进行450℃,保温0.5~11h时效处理后发现:预冷变形会增加位错数量,提高晶格畸变能,可为新相析出提供能量和形核位置,从而促进时效析出速率,改善硬度等性能,但对导电率贡献不大。综合比较,本次实验中Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr-0.2Co合金的形变热处理较佳组合工艺为70%冷变形+时效450℃×3h,即显微硬度为269.5HV,导电率为44.2%IACS。(5)在时效态Cu-Ni-Si-Cr-Co合金新相析出动力学的研究中得到了导电率与保温时间的关系式,并且计算出了经50%变形量后Cu-2Ni-0.5Si、Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr和Cu-2Ni-0.5Si-0.2Cr-0.2Co合金在加热450℃下时效完成的时间分别为133min、168min和211min,由此更加说明了微量Cr、Co可影响原子扩散速率,延长时效析出时间。