摘要
镍铝青铜的相组成非常复杂，在实际生产运用中，主要由面心立方结构的α相、体心立方的β'相和金属间化合物K相组成，一方面K相对热处理工艺特别敏感，热处理的工艺不同影响合金的基体相的比例和析出相K相的形态、大小和分布，另一方面K相的分布方式与形态大小对合金的力学性能影响很大，通常人们在制定热处理工艺时多以经验为主，而对热处理过程中合金中各个相的演变规律认知较少。合金元素Mn的添加不仅可以细化晶粒，还改变了合金相图，不同锰含量的镍铝青铜合金的最佳热处理工艺受Mn含量的影响。本文研究了不同温度下的固溶时效处理对不同Mn含量镍铝青铜合金的组织、结构和力学性能的影响。 本文运用扫描电子显微镜、能谱、X射线衍射、差式热量扫描、内耗等方法对不同合金元素含量的镍铝青铜合金的铸态组织以及不同热处理状态下的组织进行了研究，结果表明:合金的铸态组织由α、β'和K相组成，当固溶温度达到一定值时，合金中α完全转变为β相，且在快速冷却的过程中发生非扩散性点阵切变转变为马氏体相β'相，Fe和Mn的加入都可以有效的细化合金晶粒。时效温度影响了合金中K相的种类和大小，在时效温度高于一定值时，合金中的亚稳态的马氏体相开始转变，在一定温度下，镍铝青铜合金在时效过程中发生共析转变β→α+KⅢ。随着Mn元素含量的增加，合金淬火态组织中马氏体形态由针状变为板条状，合金中马氏体在时效过程中的转变温度升高，发生共析转变β→α+KⅢ的温度降低。 运用显微硬度仪，测试了不同牌号，不同热处理状态下镍铝青铜合金的硬度值，发现固溶处理后合金硬度较铸态组织有显著的提高，时效过程中，当时效温度低于一定值时（420℃-450℃），合金的硬度较淬火态进一步增加，但是当时效温度高于此温度时，合金的硬度突然降低。在往复式摩擦磨损试验机上，以直径为3mm的GCr15小球为对磨件，研究了不同热处理状态下的镍铝青铜合金组织的摩擦磨损性能，发现合金在时效温度低于某值时，合金的耐磨性能较淬火后无太大变化，当时效温度高于此值时，合金的耐磨性能变差。研究了不同锰含量镍铝青铜固溶时效处理后组织力学性能变化，发现锰含量为4％镍铝青铜合金在各个热处理状态下都具有较高的硬度和较好的耐磨性能。
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