Skip to main content
Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2020

28.10.2019

Enhanced Mechanical and Electrical Properties of a Cu-Ni-Si Alloy by Thermo-mechanical Processing

verfasst von: Lei Jiang, Huadong Fu, Changsheng Wang, Weidong Li, Jianxin Xie

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2020

Einloggen

Aktivieren Sie unsere intelligente Suche, um passende Fachinhalte oder Patente zu finden.

search-config
loading …

Abstract

Two different thermo-mechanical processing routes, single-cold-rolling and double-cold-rolling, are adopted to process a Cu-Ni-Si alloy, and their effects on the microstructure and properties of the alloys are investigated. While keeping identical aging treatments and equivalent total cold-rolling deformation, 45-minute final aging at 450 °C endows the double-cold-rolling-processed alloys with a tensile strength of 754 ± 12 MPa, higher than 691 ± 3 MPa for the single-cold-rolling-processed alloys, whereas their electrical conductivities are close (~ 39 pct IACS). The final aging at 450 °C for 4 hours, on the other hand, renders the double-cold-rolling-processed alloy an electrical conductivity of 52.6 pct IACS, greater than 43.7 pct IACS for the single-cold-rolling-processed alloy, whereas their strengths are approximately identical (~ 705 MPa). The superior mechanical and electrical properties in the double-cold-rolling-processed alloy with the final aging time from 45 minutes to 4 hours are attributed to the dissolution of large precipitates during the second cold rolling followed by the acceleration of fine and uniformly dispersed precipitates in the final aging. Finally, the effects of dislocations, grain boundaries, solute atoms, and precipitates on the mechanical and electrical properties of the examined Cu-Ni-Si alloy are discussed on the theoretical basis, which can provide guidelines to further processing optimization.

Sie haben noch keine Lizenz? Dann Informieren Sie sich jetzt über unsere Produkte:

Springer Professional "Wirtschaft+Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Wirtschaft+Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 102.000 Bücher
  • über 537 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Finance + Banking
  • Management + Führung
  • Marketing + Vertrieb
  • Maschinenbau + Werkstoffe
  • Versicherung + Risiko

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Springer Professional "Technik"

Online-Abonnement

Mit Springer Professional "Technik" erhalten Sie Zugriff auf:

  • über 67.000 Bücher
  • über 390 Zeitschriften

aus folgenden Fachgebieten:

  • Automobil + Motoren
  • Bauwesen + Immobilien
  • Business IT + Informatik
  • Elektrotechnik + Elektronik
  • Energie + Nachhaltigkeit
  • Maschinenbau + Werkstoffe




 

Jetzt Wissensvorsprung sichern!

Literatur
1.
Zurück zum Zitat K. Ziewiec, K. Bryła, A. Błachowski, K. Ruebenbauer and D. Mucha: J. Alloys Compd., 2009, vol. 483, pp. 585-88.CrossRef K. Ziewiec, K. Bryła, A. Błachowski, K. Ruebenbauer and D. Mucha: J. Alloys Compd., 2009, vol. 483, pp. 585-88.CrossRef
2.
Zurück zum Zitat J. Yi, Y.L. Jia, Y.Y. Zhao, Z. Xiao, K.J. He, Q. Wang, M.P. Wang and Z. Li: Acta Mater., 2019, vol. 166, pp. 261-70.CrossRef J. Yi, Y.L. Jia, Y.Y. Zhao, Z. Xiao, K.J. He, Q. Wang, M.P. Wang and Z. Li: Acta Mater., 2019, vol. 166, pp. 261-70.CrossRef
3.
Zurück zum Zitat Q. Liu, Z. Xiang, Y. Ge, J. Wang and J.Z. Cui: Metall. Mater. Trans. A., 2006, vol. 37, pp. 3233-38.CrossRef Q. Liu, Z. Xiang, Y. Ge, J. Wang and J.Z. Cui: Metall. Mater. Trans. A., 2006, vol. 37, pp. 3233-38.CrossRef
4.
Zurück zum Zitat Y. Zhang, B.H. Tian, A.A. Volinsky, H.L. Sun, Z. Chai, P. Liu, X.H. Chen and Y. Liu: J Mater Eng Perform., 2016, vol. 25, pp. 1336-41.CrossRef Y. Zhang, B.H. Tian, A.A. Volinsky, H.L. Sun, Z. Chai, P. Liu, X.H. Chen and Y. Liu: J Mater Eng Perform., 2016, vol. 25, pp. 1336-41.CrossRef
5.
Zurück zum Zitat W. Wang, H. Kang, Z. Chen, Z.J. Chen, C.L. Zou, R.G. Li, G.M. Yin and T.M. Wang: Mater. Sci. Eng A., 2016, vol. 673, pp. 378-90.CrossRef W. Wang, H. Kang, Z. Chen, Z.J. Chen, C.L. Zou, R.G. Li, G.M. Yin and T.M. Wang: Mater. Sci. Eng A., 2016, vol. 673, pp. 378-90.CrossRef
6.
Zurück zum Zitat E. Lee, S. Han, K. Euh, S.H. Lim and S.S. Kim: Met. Mater. Int., 2011, vol. 17, pp. 569-76.CrossRef E. Lee, S. Han, K. Euh, S.H. Lim and S.S. Kim: Met. Mater. Int., 2011, vol. 17, pp. 569-76.CrossRef
7.
Zurück zum Zitat C. Watanabe, S. Takeshita and R Monzen: Metall. Mater. Trans. A., 2015, vol. 46, pp. 2469-75.CrossRef C. Watanabe, S. Takeshita and R Monzen: Metall. Mater. Trans. A., 2015, vol. 46, pp. 2469-75.CrossRef
8.
Zurück zum Zitat J.Y. Cheng, B.B. Tang, F.X. Yu and B Shen: J. Alloys Compd., 2014, vol. 614, pp. 189-95.CrossRef J.Y. Cheng, B.B. Tang, F.X. Yu and B Shen: J. Alloys Compd., 2014, vol. 614, pp. 189-95.CrossRef
9.
Zurück zum Zitat F.L. Hadj, H. Azzeddine, T. Baudin, M.H. Mathon, F. Brisset, A.L. Helbert, M. Kawasaki, D. Bradai and T.G. Langdon: J. Alloys Compd., 2015, vol. 638, pp. 88-94.CrossRef F.L. Hadj, H. Azzeddine, T. Baudin, M.H. Mathon, F. Brisset, A.L. Helbert, M. Kawasaki, D. Bradai and T.G. Langdon: J. Alloys Compd., 2015, vol. 638, pp. 88-94.CrossRef
10.
Zurück zum Zitat A.Y. Khereddine, F.L. Hadj, H. Azzeddine, T. Baudin, F. Brisset, A.L. Helbert, M.H. Mathon, M. Kawasaki, D. Bradai and T.G. Langdon: J. Alloys Compd., 2013, vol. 574, pp. 361-67.CrossRef A.Y. Khereddine, F.L. Hadj, H. Azzeddine, T. Baudin, F. Brisset, A.L. Helbert, M.H. Mathon, M. Kawasaki, D. Bradai and T.G. Langdon: J. Alloys Compd., 2013, vol. 574, pp. 361-67.CrossRef
11.
Zurück zum Zitat A.Y. Khereddine, F.L. Hadj, M. Kawasaki, T. Baudin, D. Bradai and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng A., 2013, vol. 576, pp. 149-55.CrossRef A.Y. Khereddine, F.L. Hadj, M. Kawasaki, T. Baudin, D. Bradai and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng A., 2013, vol. 576, pp. 149-55.CrossRef
12.
Zurück zum Zitat S. Suzuki, N. Shibutani, K. Mimura, M. Isshiki and Y. Waseda: J. Alloys Compd., 2006, vol. 417, pp. 116-20.CrossRef S. Suzuki, N. Shibutani, K. Mimura, M. Isshiki and Y. Waseda: J. Alloys Compd., 2006, vol. 417, pp. 116-20.CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Q. Lei, Z. Li, Y. Gao, X. Peng and B.J. Derby: J. Alloys Compd., 2017, vol. 695, pp. 2413-23.CrossRef Q. Lei, Z. Li, Y. Gao, X. Peng and B.J. Derby: J. Alloys Compd., 2017, vol. 695, pp. 2413-23.CrossRef
14.
Zurück zum Zitat A. Ventura, C. Marvel, G. Pawlikowski, M. Bayes, M. Watanabe, R. Vinci and W. Misiolek: Metall. Mater. Trans. A., 2017, vol. 48, pp. 6070-6082.CrossRef A. Ventura, C. Marvel, G. Pawlikowski, M. Bayes, M. Watanabe, R. Vinci and W. Misiolek: Metall. Mater. Trans. A., 2017, vol. 48, pp. 6070-6082.CrossRef
15.
Zurück zum Zitat G.M. Stoica, D.E. Fielden, R. McDaniels, Y. Liu, B. Huang, P. K. Liaw, C. Xu and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng A., 2005, vol. 410, pp. 239-42.CrossRef G.M. Stoica, D.E. Fielden, R. McDaniels, Y. Liu, B. Huang, P. K. Liaw, C. Xu and T.G. Langdon: Mater. Sci. Eng A., 2005, vol. 410, pp. 239-42.CrossRef
16.
Zurück zum Zitat T. Tsuchiyama, S. Yamamoto, S. Hata, M. Murayama, S. Morooka, D. Akama and S. Takaki: Acta Mater., 2016, vol. 113, pp. 48-55.CrossRef T. Tsuchiyama, S. Yamamoto, S. Hata, M. Murayama, S. Morooka, D. Akama and S. Takaki: Acta Mater., 2016, vol. 113, pp. 48-55.CrossRef
17.
Zurück zum Zitat M. Gholami, J. Vesely, I. Altenberger, H.A. Kuhn, M. Janecek, M. Wollmann and L. Wagner: J. Alloys Compd., 2017, vol. 696, pp. 201-12.CrossRef M. Gholami, J. Vesely, I. Altenberger, H.A. Kuhn, M. Janecek, M. Wollmann and L. Wagner: J. Alloys Compd., 2017, vol. 696, pp. 201-12.CrossRef
18.
19.
Zurück zum Zitat S. Brandstetter, P.M. Derlet, S. Van Petegem and H, Van Swygenhoven: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 165-76. S. Brandstetter, P.M. Derlet, S. Van Petegem and H, Van Swygenhoven: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 165-76.
21.
Zurück zum Zitat J.R. Davis: Copper and Copper Alloys, ASM international, New York, NY, 2001. J.R. Davis: Copper and Copper Alloys, ASM international, New York, NY, 2001.
22.
Zurück zum Zitat K. Ma, H. Wen, T. Hu, T.D. Topping, D. Isheim, D.N. Seidman, E.J. Lavernia and J.M. Schoenung: Acta Mater, 2014, vol. 62, pp. 141-155.CrossRef K. Ma, H. Wen, T. Hu, T.D. Topping, D. Isheim, D.N. Seidman, E.J. Lavernia and J.M. Schoenung: Acta Mater, 2014, vol. 62, pp. 141-155.CrossRef
23.
24.
Zurück zum Zitat L. Balogh, T. Ungár, Y.H. Zhao, Y.T. Zhu, Z. Horita, C. Xu and T.G. Langdon: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 809-20.CrossRef L. Balogh, T. Ungár, Y.H. Zhao, Y.T. Zhu, Z. Horita, C. Xu and T.G. Langdon: Acta Mater., 2008, vol. 56, pp. 809-20.CrossRef
25.
Zurück zum Zitat J. Miyake, G. Ghosh and M.E. Fine: MRS BULL., 1996, vol. 21, pp. 13-18.CrossRef J. Miyake, G. Ghosh and M.E. Fine: MRS BULL., 1996, vol. 21, pp. 13-18.CrossRef
26.
Zurück zum Zitat S. A. Lockyer and F. W. Noble: J MATER SCI., 1994, vol. 29, pp. 218-26CrossRef S. A. Lockyer and F. W. Noble: J MATER SCI., 1994, vol. 29, pp. 218-26CrossRef
27.
28.
Zurück zum Zitat T. Gladman: Met. Sci. J., 1999, vol. 15, pp. 30-36. T. Gladman: Met. Sci. J., 1999, vol. 15, pp. 30-36.
29.
Zurück zum Zitat Y. Wu, Y. Li, J.Y. Liu, S. Tan, F. Jiang and J Sun: Mater. Sci. Eng A., 2018, vol. 731, pp. 403-12.CrossRef Y. Wu, Y. Li, J.Y. Liu, S. Tan, F. Jiang and J Sun: Mater. Sci. Eng A., 2018, vol. 731, pp. 403-12.CrossRef
30.
Zurück zum Zitat N. J. Petch: J. Iron Steel Inst., 1953, vol. 174, pp. 25–28. N. J. Petch: J. Iron Steel Inst., 1953, vol. 174, pp. 25–28.
32.
Zurück zum Zitat V. Verma, V. Pandey, V.N. Shukla, S. Annapoorni and R.K. Kotnala: Solid State Commun., 2009, vol. 149, pp. 1726-30.CrossRef V. Verma, V. Pandey, V.N. Shukla, S. Annapoorni and R.K. Kotnala: Solid State Commun., 2009, vol. 149, pp. 1726-30.CrossRef
33.
Zurück zum Zitat L. Tian, I. Anderson, T. Riedemann and A. Russell: Acta Mater., 2014, vol. 77, pp. 151-61.CrossRef L. Tian, I. Anderson, T. Riedemann and A. Russell: Acta Mater., 2014, vol. 77, pp. 151-61.CrossRef
34.
35.
Zurück zum Zitat H. Xie, L. Jia and Z. Lu: Mater. Charact., 2009, vol. 60, pp. 114-18.CrossRef H. Xie, L. Jia and Z. Lu: Mater. Charact., 2009, vol. 60, pp. 114-18.CrossRef
Metadaten
Titel
Enhanced Mechanical and Electrical Properties of a Cu-Ni-Si Alloy by Thermo-mechanical Processing
verfasst von
Lei Jiang
Huadong Fu
Changsheng Wang
Weidong Li
Jianxin Xie
Publikationsdatum
28.10.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2020
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-019-05507-3

Weitere Artikel der Ausgabe 1/2020

Metallurgical and Materials Transactions A 1/2020 Zur Ausgabe

    Marktübersichten

    Die im Laufe eines Jahres in der „adhäsion“ veröffentlichten Marktübersichten helfen Anwendern verschiedenster Branchen, sich einen gezielten Überblick über Lieferantenangebote zu verschaffen.