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作为典型的时效强化型铜合金,铍青铜经固溶时效处理后可获得高的强度/硬度、优良的导电/导热性、较好的耐磨抗蚀性等,广泛应用于航空航天、电子电气、日用五金等诸多领域。目前,国内外大量研究和应用的主要是Be含量为1.6%~2.1%的高铍铜合金,然而由于Be及其化合物毒性较大,且制备加工过程对人体和环境有害,要求尽量降低合金中Be的含量,但Be含量降低会致使合金力学性能显著降低。因此如何通过微合金化手段和热处理工艺调控,在最大限度降低Be含量的基础上,开发具有优良综合性能的低铍铜合金具有重要意义。本文在二元低铍Cu-0.2Be合金的基础上,通过添加不同含量(0%、0.5%、1.0%)Co元素形成的Cu-0.2Be-XCo合金,研究了Co元素对合金铸态、挤压态、时效态组织与性能的影响,并获得试验范围内Co元素的较佳添加量为0.5%。以Cu-0.2Be-0.5Co合金为研究对象,考察了时效温度和时间对合金导电率及显微硬度的影响,揭示了时效过程中析出相的形貌、尺寸、分布等特征参量的演变规律,探索了析出相体积分数、导电率及时效时间三者内在关联。为进一步提高合金力学性能,在固溶时效热处理基础上,研究了固溶+冷变形+时效对Cu-0.2Be-0.5Co合金性能与组织的影响,确定了较佳的冷变形时效工艺参数。结果表明:1.随着Co元素含量增加,Cu-0.2Be-XCo合金铸态、挤压态晶粒明显细化,显微硬度提升,导电率下降;经460℃时效后不含Co的Cu-0.2Be合金导电率保持在55.9~59.8%IACS,显微硬度保持在95~100 HV,时效时间在2 h及以上时,Cu-0.2Be-0.5Co合金的综合性能明显优于Cu-0.2Be-1.0Co合金,在试验范围内Co元素的较佳添加量为0.5%。2.Cu-0.2Be-0.5Co合金经950℃×1 h固溶及440~500℃时效后,导电率和显微硬度在时效初期急剧升高,时效中期缓慢增加,时效后期趋于稳定;在460℃×2 h时效条件下合金析出相为椭球状Be12Co,并弥散分布于铜基体,导电率及显微硬度分别为57.1%IACS和243 HV;根据Cu-0.2Be-0.5Co合金在440~500℃时效过程中导电率随时效时间的变化趋势,构建了合金的相变动力学方程和导电率方程。3.Cu-0.2Be-0.5Co合金经冷压缩后导电率随变形量增加而下降,显微硬度随变形量增加而上升;Cu-0.2Be-0.5Co合金较佳冷形变时效工艺为950℃×1 h固溶+50%冷变形+460℃×2 h时效,在此条件下合金导电率和显微硬度获得良好匹配,其值分别为58.0%IACS和285 HV。