CuNi2Si合金生产应用研究技术总结目录一、前言⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯1二、对CuNi2Si原生产工艺进行探索试验后的改进⋯⋯⋯⋯..⋯..21、CuNi2Si模锻件高温淬水的影响⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯⋯⋯..22、CuNi2Si定位线夹自制件与进口件对比进行金相试验⋯⋯⋯..33、定位线夹进口件与自制件拉力破坏对比试验⋯⋯⋯⋯⋯⋯.⋯44、CuNi2Si固溶时效热处理工艺参数较佳方案的选择试验⋯⋯..4三、试验结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..⋯⋯⋯..7-1-CuNi2Si合金生产应用技术总结一、前言CuNi2Si镍硅青铜新材料，于二十世纪九十年代从欧洲发达国家引进高速电气化铁路接触网零部件时带入国内，但至今未见纳入铜合金国标系列，所以该材料各项技术指标和工艺参数无资料可查，因此铁路电气化接触网零部件生产厂家只能在生产应用试验研究中各自探索，不断改进完善生产工艺技术，提高保证产品质量，来满足高速电气化铁路发展建设的需要。镍硅青铜是Cu-Ni-Si三元系为基的合金，Ni和Si形成化合物Ni2Si，Cu-Ni2Si伪二元系相图，富铜角为共晶型，在960℃共晶温度下溶解度为8.5％，室温时下降到0.5％，因此有较强的固溶，时效强化作用。当合金中的Ni、Si含量比为4:1时，可全部形成Ni2Si强化相，合金中的Ni、Si含量比值小于4时，虽有高的强度和硬度，但其导电率与塑性会降低，不利于压力加工。CuNi2Si为热处理可以强化型的合金，经固溶时效处理后有良好的力学性能、耐应力松弛性能、导电性适度。还能抗磨、抗蚀、可焊、无磁性、冲击时不起火花、冷热成型性能好、无低温脆性，由此可见CuNi2Si具有良好的综合使用性能。CuNi2Si化学成分如表1表1CuNi2Si化学成分质量分数（％）CuNiSiFeMnPb其它杂质余量1.6~2.50.5~0.8≤0.20.00~0.8≤0.02≤0.5-2-二、对CuNi2Si原生产工艺进行探索试验后的改进高速电气化铁路接触网零部件用有色合金件较多，有些是受力零件，要求综合性能高。其中CuNi2Si线夹类型零件不少，该类型零件原生产工艺一般为模锻件，锻后立即高温淬入水中冷却至室温，经切边、修磨后装炉进行退火热处理，温度480±5℃，保温时间2小时，出炉空冷。接着转入喷丸处理后，再进行机械加工钻孔等工序，后经全面检验合格后入库交付装配使用。自制件的这种使用状态对照国外进口件的使用状态是不一致的。为了搞清进口件的使用状态，对进口件进行了金相组织和硬度试验，经消化吸收分析判断认定进口件为固溶时效态。为了验证这一认定的正确性，将自制件进行固溶时效热处理后与进口件作对比金相组织、力学性能试验，对比试验结果如下1、CuNi2Si模锻件高温淬水的影响：在生产现场随机抽取淬水与未淬水承力索电连接线夹模锻件加工态各三件，对比进行布氏硬度试验，结果如表2。表2承力索电连接线夹加工态硬度试验值123平均值淬水件75.170.268.871.4未淬水件82.682.681.782.3注：承力索电连接线夹不能取力学性能试样。以上六件同炉进行固溶时效热处理后，再对比进行布氏硬度试验，试验结果如下表3。件号HBW值状况-3-表3承力索电连接线夹固溶时效硬度试验值123平均值淬水件158152147152.3未淬水件164160159161对比硬度试验值表明CuNi2Si模锻件进行高温淬水会使零件基体发生软化，而且经固溶时效处理也不能完全回复。2、CuNi2Si定位线夹自制件与进口件对比进行金相试验，试验结果如图一、图二所示：图一图二定位线夹自制件金相图定位线夹进口件金相图进口件组织均匀，晶粒度2.5级，最小晶粒尺寸为40mm，最大晶粒尺寸为450mm，析出强化相较多，在零件选定部位进行硬度试验HBW为168。自制件组织不太均匀，晶粒度极不均匀，细晶粒视场晶粒度5.5级，最小晶粒尺寸20mm，最大晶粒尺寸为200mm，大晶粒尺寸视场晶粒度2.0级，最小晶粒尺寸为30mm，最大晶粒尺寸为660mm，析出强化相较少，在零件选定相应部位进行硬度试验HBW为162。件号HBW值状况-4-3、定位线夹进口件与自制件拉力破坏对比试验，试验结果如表4。表4定位线夹拉力破坏试验产品名称规定水平破坏荷重试验极限破坏荷重备注进口定位线夹﹥7.50KN22KN截面小零件重至0.075g自制定位线夹﹥7.50KN30KN截面大零件重至0.08g4、CuNi2Si固...
