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NCu30-4-2-1合金除了具有普通蒙乃尔合金的耐腐蚀性能外,同时还有高的强度和硬度,以及良好的耐磨性能,因而被用于制造航空燃油装置及其它精密摩擦件。本文主要利用X射线衍射仪、金相显微镜、维氏硬度计、场发射扫描电镜及能谱仪,研究了NCu30-4-2-1合金时效后观察析出相的腐蚀方法以及热处理对NCu30-4-2-1合金显微组织和力学性能的影响,推断了合金的强化机制,并由硬度法结合JMA方程,研究了NCu30-4-2-1合金等温时效相变动力学,得出以下结论:(1)用1g硫酸铵+3g柠檬酸+100mlH2O的溶液作为电解液,在0.04A/cm2的电流密度下腐蚀40s,能够在场发射扫描电镜下较为清晰的观察NCu30-4-2-1合金时效处理后的析出相。(2)NCu30-4-2-1合金在950℃固溶保温4h时有极少量未固溶β-Ni3Si相颗粒,但在相同时效条件下,时效析出相的形貌、大小及数量与较高温度下完全固溶的合金试样没有明显区别;同时由于相对较低的固溶温度下其晶粒更加细小,且孪晶数量相对较多而1000℃和1050℃的固溶温度下晶粒粗大,所以最终950℃固溶保温4h的试样时效后的维氏硬度值更高,即细晶强化作用对合金最终强化有一定的贡献。(3)NCu30-4-2-1合金经950℃固溶保温4h后在500℃-650℃时效过程中,析出相?′-Ni3Si在晶粒内部均匀析出分布,并随着时效温度升高,析出相?′-Ni3Si颗粒逐渐变得更加细小均匀。合金在500℃-650℃时效过程中,随着时效温度的升高,合金维氏硬度值逐渐增大;在同一时效温度下,随着时效时间增加,合金硬度先上升后略有下降,之后基本保持不变。并以此推断NCu30-4-2-1合金时效强化是Orowan机制和切过机制共同作用的结果,其中?′-Ni3Si相的Orowan机制是主要的强化机制。(4)根据NCu30-4-2-1合金不同温度下等温时效的硬度值,结合JMA方程计算出了各温度下的Avrami指数n及k值,并由此推导出了合金在各试验温度下的相变动力学方程,计算出了NCu30-4-2-1合金的?′-Ni3Si相的相变激活能E=42.45KJ/mol。结合反应机理方程,揭示了NCu30-4-2-1合金的在500℃-650℃等温时效过程是三维扩散的反应机制。(5)由合金硬度推导并计算绘制出了NCu30-4-2-1合金在500℃-650℃TTT图,并结合?′-Ni3Si相在500℃-650℃的析出规律和扩散型相变均匀形核的规律断定:?′-Ni3Si相析出速率最快温度在650℃附近,500℃-650℃是在?′-Ni3Si相“C”曲线鼻尖温度以下部分。