高强导电镍黄铜合金

铜基高强导电弹性合金在仪器仪表、弹性元件、导电热元件等领域得到广泛应用。开发新型的高强度导电弹性铜合金，是铜基高强弹性合金很有潜力的发展方向，具有重要的科学意义和实用价值。Cu-Ni合金具有较高的弹性、良好的成形性、优良的导电性及耐蚀性、简单的生产工艺等特点；Cu-Zn合金具有高强、耐磨、耐蚀、高导热、低成本的特点，Cu-Al合金具有高强、耐磨、耐蚀的优点，Cu-Ni-Zn合金具有优良的耐磨性、钎焊性和抗应力腐蚀能力，所有这些优点都是其他金属材料不能代替的。因此， Cu-Ni-Zn-Al（含Al镍黄铜）是一系新型高强导电弹性铜合金，其开发利用可推动高强度导电弹性铜合金新发展，具有重要意义。

铜基高强导电弹性合金在仪器仪表、弹性元件、导电热元件等领域得到广泛应用。开发新型的高强导电弹性铜合金，是铜基高强弹性合金很有潜力的发展方向，具有重要的科学意义和实用价值。Cu-Ni合金具有较高的弹性、良好的成型性、优良的导电性及耐蚀性、简单的生产工艺等特点，Cu-Zn合金具有高强、耐磨、耐蚀、高导热、低成本的特点，Cu-Al合金具有高强、耐磨、耐蚀的优点，Cu-Ni-Zn合金具有优良的耐磨性、钎焊性和抗应力腐蚀能力，所有这些优点都是其他金属材料不能代替的。结合以上优点开发的Cu-Ni-Zn-Al（含Al镍黄铜）是一种新型高强导电弹性铜合金，其开发利用可推动高强导电弹性铜合金的新发展，具有重要意义。
西北师范大学周小中教授和中南大学苏玉长教授以Cu-Ni-Zn三元合金为基础，开发了一种新型的Cu-Ni-Zn-Al系高强导电弹性铜合金，并系统研究了Al元素对镍黄铜（Cu-Ni-Zn）合金组织结构和性能的影响规律和机理。本书的编写目的是提高读者对铜基高强导电弹性合金，尤其是新型的Cu-Ni-Zn-Al系高强导电弹性铜合金的系统认识，使读者了解高强导电弹性铜合金的设计策略和研究进展，为高性能铜合金的研究、开发和应用提供理论和技术支持。
本书共6章：第1章概述高强导电弹性铜合金概况及铜合金强化方法，第2章系统阐述制备过程中不同状态下镍黄铜合金的组织结构与性能，第3章分析了含Al镍黄铜合金固溶-时效过程中的析出行为，第4章阐述了含Al镍黄铜合金固溶-冷轧-时效强化与再结晶行为，第5章对含Al镍黄铜合金时效析出动力学进行了较为深入的分析，第6章着重介绍了含Al镍黄铜合金的耐腐蚀性能。
由于水平有限，书中难免存在不足，敬请广大读者批评指正。

著者
2021年10月

本书围绕含Al镍黄铜（Cu-Ni-Zn-Al）系高强导电弹性材料，系统阐述了含Al镍黄铜合金的组织结构及性能、固溶-时效强化、固溶-冷轧-时效强化与再结晶、时效析出动力学、耐腐蚀性能等相关方面的知识。
本书可供从事合金材料研究、生产和应用的各类技术和研究人员参考。

第1章概论 /001
1.1引言001
1.2高强导电弹性铜合金003
1.2.1导电弹性铜合金的应用及性能要求003
1.2.2高强度导电弹性铜合金的研究和发展006
1.3铜合金的强化方法022
1.3.1形变强化022
1.3.2固溶强化023
1.3.3细晶强化025
1.3.4第二相强化026
1.4高强导电弹性铜合金的设计029

第2章含Al镍黄铜合金的组织结构及性能 /034
2.1引言034
2.2Cu-Ni-Zn-Al合金成分设计及制备过程034
2.2.1合金成分设计035
2.2.2合金的制备过程035
2.3Cu-Ni-Zn-Al合金的铸态组织结构及性能036
2.3.1铸态金相组织036
2.3.2合金中相组成038
2.3.3硬度变化规律039
2.4Cu-Ni-Zn-Al合金均匀化状态的组织结构及性能040
2.4.1均匀化状态下的金相组织040
2.4.2均匀化动力学分析043
2.5Cu-Ni-Zn-Al合金热轧态的组织结构与性能045
2.5.1金相组织观察045
2.5.2合金中相组成表征047
2.5.3硬度变化规律048
2.6Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-冷轧态的组织结构与性能049
2.6.1合金固溶状态下的组织结构与性能049
2.6.2合金的冷轧态组织结构与性能050

第3章含Al镍黄铜合金的固溶-时效强化 /053
3.1引言053
3.2Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效时的性能053
3.2.1Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效时的力学性能053
3.2.2Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效时的电导率057
3.3Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效过程中的组织结构058
3.3.1合金中相组成表征059
3.3.2金相组织068
3.3.3扫描电子显微结构076
3.3.4透射电子显微结构081
3.4固溶-时效强化机制089
3.4.1合金的时效析出机理089
3.4.2Cu-Ni-Zn-Al合金时效析出强化机理091
3.4.3Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效时强化机理092
3.4.4Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效时电导率变化机制094

第4章 含Al镍黄铜合金的固溶-冷轧-时效强化与再结晶/097
4.1引言097
4.2Cu-Ni-Zn-Al合金在固溶-冷轧-时效时的性能098
4.2.1合金在固溶-冷轧-时效时的硬度098
4.2.2Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-形变-时效时的电导率102
4.2.3Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-形变-时效时的拉伸力学性能103
4.3Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-冷轧-时效时的组织结构106
4.3.1合金中相组成表征106
4.3.2金相组织111
4.3.3拉伸断口扫描电子显微结构117
4.3.4透射电子显微结构120
4.4固溶-冷轧-时效的强化机制121
4.4.1Cu-Ni-Zn-Al冷轧合金时效析出与再结晶的交互作用121
4.4.2Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-冷轧-时效时力学性能强化机制125
4.4.3Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-冷轧-时效时电导率强化机制126

第5章含Al镍黄铜合金时效析出动力学 /128
5.1引言128
5.2电阻法研究合金时效动力学的原理128
5.3Cu-Ni-Zn-Al合金固溶-时效析出动力学研究130
5.4Cu-Ni-Zn-Al合金冷轧-时效动力学行为133

第6章含Al镍黄铜合金耐腐蚀性能 /136
6.1引言136
6.2Cu-Ni-Zn-Al合金在3.5%NaCl水溶液中的电化学腐蚀行为137
6.2.1Cu-Ni-Zn-Al合金的交流阻抗图谱137
6.2.2Cu-Ni-Zn-Al合金腐蚀产物组成及形貌分析142
6.3耐腐蚀机理147

参考文献150

附录162