前期工作研究了Ni含量等对Cu-0.4Be合金组织性能的影响规律和作用机理，获得了合理的Ni含量。在此基础上，减少合金中Be的含量至0.2%，，Cu-Be-Ni合金峰值时效的硬度为225HV，比Cu-Be合金峰值时效的硬度(115HV)提高了48%，而比Cu-Be-Ni合金的硬度(331HV)降低了30%。Cu-Be-Ni合金的导电率达到了50%IACS，高于Cu-Be合金导电率(44%IACS)和Cu-Be-Ni合金导电率(40%IACS)。
与Cu-Be合金相比，Cu-Be-Ni合金的硬度和导电率均有明显提高，但与Cu-Be-Ni合金相比硬度较低。为了进一步提高Cu-Be-Ni合金的强度和导电率，本文作者通过在降低Be含量的基础上向Cu-Be-Ni合金中添加适量Al元素，来获得所需性能。
什么是铍铜合金“弹性模量”
铍青铜的一个重要应用方向是弹性元件，因此，提高弹性模量对于铍青铜而言尤为重要。金属材料的弹性模量取决于其本身的晶体特性，通常原子尺寸愈小则晶体愈致密，弹性模量愈大。合金晶体的致密度与其元素的致密参数J密切相关，元素致密参数J与其原子直径和克原子体积成反比关系，如果忽略晶型和价电子数的影响，原子直径的配位数统一取12合金元素加入铜合金固溶体中会造成铜基体的点阵畸变，从而影响铜合金的弹性模量，如果合金元素与铜基体原子之间的结合力比基体原子之间的结合力大，弹性模量会增加。如果添加合金元素使铍铜合金晶格常数或晶胞体积增大，则会提高铍铜合金的弹性模量，反之亦然。
铍铜合金组织及性能测试结论
1、随着Al含量的增加，Cu-Be-Ni铸态试样的晶粒尺寸逐渐减小，从2600μm减至840μm，同时试样中的析出相含量逐渐增大。当Al含量为0.1%和0.15%时，形成晶内针状Ni-Al析出相，主要集中分布在树枝晶间区域；当Al含量增加到0.2%时，在晶内析出大量针状析出相的同时，在晶界形成呈链状分布的棒状的Ni-Al析出相。
2、添加Al元素可提高Cu-Be-Ni合金的弹性模量和铸态试样的屈服强度、抗拉强度和断后伸长率。Al含量由0增加至0.2%，弹性模量从115GPa提高到127GPa，提高了10%。Al与Ni形成的具有高弹性模量的Ni3Al相是弹性模量提高的主要原因。
3、常规时效后含0.2%Al的Cu-Be-Ni合金峰值硬度和导电率分别为238HV和44%IACS，与不加Al的合金硬度(225HV)相比，提高了6%，抗过时效能力有所提高，导电率下降了6%IACS。
阿里商铺二维码
