铜银合金的显微组织分析

郑三强 王冠杰 赵鹏 张然 黎硕 谭广雷 刘海燕

摘 要：本文中，利用金相显微镜对不同银含量的铜银合金显微组织结构进行了观察，分析了银含量不同对铜银合金显微组织的影响。研究结果表明，一定范围内，银含量的增加造成的晶格畸变能有效的提升铜银合金的强度、硬度等物理性能。

关键词：铜银合金；显微组织结构；晶格畸变

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

銅是做各类导线，绕组线的主要材料，具有较高的导电率、良好的力学性能。但是纯铜的抗软化温度低、耐热性能差、强度低，特别是高温强度低，随着科学技术日益发展，在铜的应用上，尤其是做接触导线，此时不仅要承受较大的悬挂张力，同时还要接受电流引起的热所带来的考验，此时，不仅要求材料具有良好导电性能，同时还要求较高的机械强度，并且要求在电流负荷增大、温度升高的时候仍然要有较高的强度。而以铜为基体，通过加入微量元素银所获得铜银合金，银对铜的导电率影响很小，同时硬度、强度却有了大幅提高。铜中加入银元素，银原子溶入晶格引起晶体点阵畸变。铜银合金产生的固溶强化效应，提高了铜的强度和硬度。铜银合金的性能提升后广泛应用于航空航天、微电子、轨道交通、机械制造等工业领域。本文通过对不同银含量的铜银合金显微组织的观察，分析了银含量不同时内部结构的变化，以及这些变化对铜合金造成的影响。

一、金相试样制备

（一）镶嵌

室温下将牙托粉加适量的牙托水调成糊状（不能太稀），将欲镶嵌的细小试样放置在一块平整的玻璃上，用合适的塑料圈套在试样外面，室温下将牙托粉加适量的牙托水调成糊状（不能太稀），并迅速注入金属圈或塑料圈内待30分钟后固化。

（二）打磨

将金属试样在砂纸上打磨，磨光时金相试样在砂纸上朝一个方向磨，磨几次以后将试样旋转90度继续沿一个方向磨。砂纸型号从小到大，磨光到2000.

（三）抛光

将抛光布浸湿，用金属圈固定好，在抛光布上打抛光膏，用手轻拿试样接触抛光，边抛光边加抛光液，抛光到铜银合金横截面成镜面。

（四）浸蚀

对打磨合格的样品用浸蚀剂进行浸蚀

二、铜银合金金相显微分析

利用金相显微镜对不同银含量的铜银合金组织结构进行观察，其金相显微照片如图1所示。

从图1可见，随着银含量的增加，铜银合金样品金相组织图晶格畸变程度逐渐增大， 银原子分布逐渐密集。银含量为0.1%时银原子分布较为分散，密度较小，位错阻力相对较小，硬度和强度的增加程度较0.2%的稍差，银含量4%的时银原子的分布较为密集，放大时候是明显的块状聚集，此时位错阻力较大，但在此过程中，铜银合金的韧性下降。

三、结论

随着铜银合金中银含量的增加，铜银合金的纤维组织有明显的不同。虽然银原子对铜导电率的影响较小，但只有适当的银含量引起的晶格畸变会使铜银合金在硬度与强度方面物理性能都更加出色。融入铜中的银原子造成晶格畸变，形成了晶体点缺陷和线缺陷，晶格畸变增大了位错运动的阻力，使得形成的铜银合金相比着铜强度与硬度增加，而与此同时，晶格畸变使塑性形变变得更加困难，韧性降低。

参考文献：

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作者简介：谭广雷（1979—），男，吉林长春人，博士，副教授。