热处理对Fe-Ni合金丝力学性能和膨胀特性的影响

陈保安^1,2，张强^1,2，王瑞红³，韩钰^1,2，丁一^1,2，祝志祥^1,2，陈新^1,2，杨长龙⁴，张宏宇⁴

1. 全球能源互联网研究院有限公司先进输电技术国家重点实验室2. 全球能源互联网研究院有限公司电工新材料研究所3. 西安理工大学材料科学与工程学院4. 国网辽宁省电力有限公司沈阳供电公司

摘 要：分别采用X射线衍射、金相显微镜、原子力显微镜和透射电镜等组织表征手段以及室温拉伸和热膨胀系数测试等性能测试方法,对比研究了高温退火、低温时效处理对冷拔Fe-Ni合金丝微观组织演变、拉伸强度以及热膨胀系数的影响.研究结果表明:原始丝材强度高,但是室温热膨胀系数较大;而950℃退火导致晶粒粗化以及位错密度降低,虽然室温热膨胀系数低,但强度不足.相比之下,500℃较低温度的时效处理,能获得最优的强度/热膨胀系数组合(1189 MPa/0. 2×10^-6℃^-1).对Fe-Ni合金丝相应的强化机制以及热膨胀系数的影响因素分别进行了讨论分析,分析结果表明:细晶强化与位错强化是该合金丝的主要强化机制,而热膨胀系数则主要受溶质原子-位错交互作用影响.揭示出,合适的热处理工艺选择对于Fe-Ni合金丝力学性能/热膨胀性能优化具有重要意义.

关键词：Fe-Ni合金;热处理;强度;热膨胀系数;