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通信、电子等行业的迅速发展,极大地促进了弹性导电合金的研发。目前市场中主要应用的弹性铜合金是以铍青铜、锡磷青铜、锌白铜等合金为主,并且占据了铜基弹性合金几乎全部的市场份额。然而它们分别受到环境保护、材料自身特性、加工工艺等各种因素的制约,使这些材料进一步的发展受到限制。因此,研制能替代上述材料且能与自然和谐相处的高性能铜合金受到越来越多的关注和追捧,这也是高性能铜合金的发展趋势。Cu-Ni-Mn系合金是一种新型的高性能弹性合金,具有良好的塑性加工性能及力学性能,是一种具有潜力的新型铜基弹性合金。本课题通过对Cu-Ni-Mn合金的成分设计及微量元素(Ti或Co)的添加,探索了微量元素(Ti或Co)对Cu-15Ni-10Mn合金组织性能的影响。该合金在熔炼过程中具有易氧化、吸气的特点,为了提高铸锭质量,熔炼过程中添加Zn,实现了大气条件下高镍白铜的熔炼与铸造。探讨了热处理对铸态Cu-15Ni-10Mn合金组织性能的影响。通过对合金进行热轧和冷轧,研究了Cu-15Ni-10Mn合金加工工艺及性能,以期得到合金能满足工业生产及实际使用的加工工艺。课题还研究了铸造条件对Cu-15Ni-15Mn合金铸态组织性能的影响。实验主要结果表明：(1)Cu-15Ni-10Mn合金在大气条件下熔炼极易吸气,造成凝固后的铸锭内部存在大量气孔,添加适量的Zn可以在熔炼过程中起到很好的除气作用,获得合格的铸锭。合金铸从铸锭边部到心部的枝晶主干尺寸(即一次晶枝)是逐渐增大的。在Cu-15Ni-10Mn合金中添加微量元素Co或Ti,能对合金枝晶起到明显的细化作用,其中Co的添加量在0.2%-0.6%范围内,细化程度随着添加量的增加而增大,最大细化程度时,一次晶枝尺寸仅为未添加时的32%。(2)Cu-15Ni-10Mn合金铸态组织具有典型的树枝晶偏析特征。在进行热加工前需要进行均匀化退火处理,经过850℃×24h均匀化退火的Cu-15Ni-10Mn铸锭能够满足热轧要求。添加微量的Co也有利于改善Cu-15Ni-10Mn合金的均匀化处理。(3)Cu-15Ni-10Mn铸态合金经过700℃×2h的固溶处理和450℃×24h的时效处理后,合金硬度能达到346HV。相比未经过任何处理的该合金铸态硬度105HV,提高了2倍以上。(4)Cu-15Ni-10Mn合金在经过850℃×24h均匀化退火、热轧后750℃×2h固溶处理后,经总加工率为70%的冷轧、400℃×48h时效处理后,合金带材的抗拉强度可达1085MPa,伸长率为1.24%。(5)冷却条件对Cu-15Ni-15Mn合金铸态组织有较明显的影响。其中,采用铁模浇铸并立即进行二次冷却的方式,得到的铸态树枝晶最为细密,一次晶枝尺寸可细化至10μm以内,仅为石墨模浇铸后一次晶枝尺寸36.96μm的1/4,硬度增加了近20%。可以推断出实际工业生产中,Cu-15Ni-15Mn合金适合采用水平连铸的方法进行。