銅銀合金的顯微組織分析

鄭三強(qiáng) 王冠杰 趙鵬 張然 黎碩 譚廣雷 劉海燕

摘 要：本文中，利用金相顯微鏡對(duì)不同銀含量的銅銀合金顯微組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行了觀察，分析了銀含量不同對(duì)銅銀合金顯微組織的影響。研究結(jié)果表明，一定范圍內(nèi)，銀含量的增加造成的晶格畸變能有效的提升銅銀合金的強(qiáng)度、硬度等物理性能。

關(guān)鍵詞：銅銀合金；顯微組織結(jié)構(gòu)；晶格畸變

Abstract： In this paper， the microscopic structure of Cu-Ag alloy with different silver content was observed by metallographic microscope， and the influence of silver content on microstructure of Cu-Ag alloy was analyzed. The results show that the lattice distortion can effectively improve the strength， hardness and other physical properties of Cu-Ag alloys.

Key Words： Cu-Ag alloy； the microstructures； the lattice distortion

銅是做各類導(dǎo)線，繞組線的主要材料，具有較高的導(dǎo)電率、良好的力學(xué)性能。但是純銅的抗軟化溫度低、耐熱性能差、強(qiáng)度低，特別是高溫強(qiáng)度低，隨著科學(xué)技術(shù)日益發(fā)展，在銅的應(yīng)用上，尤其是做接觸導(dǎo)線，此時(shí)不僅要承受較大的懸掛張力，同時(shí)還要接受電流引起的熱所帶來的考驗(yàn)，此時(shí)，不僅要求材料具有良好導(dǎo)電性能，同時(shí)還要求較高的機(jī)械強(qiáng)度，并且要求在電流負(fù)荷增大、溫度升高的時(shí)候仍然要有較高的強(qiáng)度。而以銅為基體，通過加入微量元素銀所獲得銅銀合金，銀對(duì)銅的導(dǎo)電率影響很小，同時(shí)硬度、強(qiáng)度卻有了大幅提高。銅中加入銀元素，銀原子溶入晶格引起晶體點(diǎn)陣畸變。銅銀合金產(chǎn)生的固溶強(qiáng)化效應(yīng)，提高了銅的強(qiáng)度和硬度。銅銀合金的性能提升后廣泛應(yīng)用于航空航天、微電子、軌道交通、機(jī)械制造等工業(yè)領(lǐng)域。本文通過對(duì)不同銀含量的銅銀合金顯微組織的觀察，分析了銀含量不同時(shí)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的變化，以及這些變化對(duì)銅合金造成的影響。

一、金相試樣制備

（一）鑲嵌

室溫下將牙托粉加適量的牙托水調(diào)成糊狀（不能太?。?，將欲鑲嵌的細(xì)小試樣放置在一塊平整的玻璃上，用合適的塑料圈套在試樣外面，室溫下將牙托粉加適量的牙托水調(diào)成糊狀（不能太?。⒀杆僮⑷虢饘偃蛩芰先?nèi)待30分鐘后固化。

（二）打磨

將金屬試樣在砂紙上打磨，磨光時(shí)金相試樣在砂紙上朝一個(gè)方向磨，磨幾次以后將試樣旋轉(zhuǎn)90度繼續(xù)沿一個(gè)方向磨。砂紙型號(hào)從小到大，磨光到2000.

（三）拋光

將拋光布浸濕，用金屬圈固定好，在拋光布上打拋光膏，用手輕拿試樣接觸拋光，邊拋光邊加拋光液，拋光到銅銀合金橫截面成鏡面。

（四）浸蝕

對(duì)打磨合格的樣品用浸蝕劑進(jìn)行浸蝕

二、銅銀合金金相顯微分析

利用金相顯微鏡對(duì)不同銀含量的銅銀合金組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，其金相顯微照片如圖1所示。

從圖1可見，隨著銀含量的增加，銅銀合金樣品金相組織圖晶格畸變程度逐漸增大， 銀原子分布逐漸密集。銀含量為0.1%時(shí)銀原子分布較為分散，密度較小，位錯(cuò)阻力相對(duì)較小，硬度和強(qiáng)度的增加程度較0.2%的稍差，銀含量4%的時(shí)銀原子的分布較為密集，放大時(shí)候是明顯的塊狀聚集，此時(shí)位錯(cuò)阻力較大，但在此過程中，銅銀合金的韌性下降。

三、結(jié)論

隨著銅銀合金中銀含量的增加，銅銀合金的纖維組織有明顯的不同。雖然銀原子對(duì)銅導(dǎo)電率的影響較小，但只有適當(dāng)?shù)你y含量引起的晶格畸變會(huì)使銅銀合金在硬度與強(qiáng)度方面物理性能都更加出色。融入銅中的銀原子造成晶格畸變，形成了晶體點(diǎn)缺陷和線缺陷，晶格畸變?cè)龃罅宋诲e(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力，使得形成的銅銀合金相比著銅強(qiáng)度與硬度增加，而與此同時(shí)，晶格畸變使塑性形變變得更加困難，韌性降低。

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作者簡(jiǎn)介：譚廣雷（1979—），男，吉林長(zhǎng)春人，博士，副教授。