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ybin536913金蟲 (小有名氣)
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Cu-Cr系(Cr＜1.2wt%)合金因其具有優(yōu)良的導(dǎo)電性和較高的強度被廣泛用于電力、電子行業(yè)，比如高壓開關(guān)中的觸頭材料、接觸導(dǎo)線等。Cu-Cr系合金是析出強化型銅合金的主要代表之一。但Cr-Cu固溶性差、熔點相差約800℃、高溫熔煉均勻性差、能耗高；Ni元素能無限固溶于Cu中形成α固溶體；Cr-Ni合金共晶溫度比Cr降低約500℃以其中間合金加入Cu基體可顯著降低Cu-Cr合金的熔煉溫度，改善合金的組織性能并減低能耗。 為此，本文擬在銅中引入Cr-Ni中間合金，依據(jù)Cr-Ni合金相圖共晶點二者質(zhì)量分數(shù)比，以此為指導(dǎo)制備出Cu-0.3(Cr44Ni)和Cu-0.5(Cr44Ni)兩種合金（分別命名為a、b合金）。采用硬度試驗、拉伸試驗、電阻測試，光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、X射線衍射(XRD)及透射電鏡(TEM)等分析，對Cu-0.3(Cr44Ni)和Cu-0.5(Cr44Ni)合金的軋制變形加工硬化及退火軟化行為、時效行為、固溶時效加工硬化行為等進行了系統(tǒng)研究，研究結(jié)果表明： 1. a、b合金經(jīng)1000℃/1h固溶處理后形成完全固溶體,硬度分別為67.3、75.5HV，相較于Cu的硬度提升了30%，有一定的固溶強化效應(yīng)；a、b固溶合金經(jīng)不同溫度和時間時效處理后，在450℃/1h時效時達到峰值硬度分別為138、152HV，比固溶態(tài)合金的提高約100%。表明合金經(jīng)固溶-時效處理后，時效強化效果顯著；軋制變形對時效行為的影響表明，變形對時效強化效果影響不大，但在變形量達到75%后、時效時間顯著縮短。 2. 軋制變形量約60%時a合金加工硬化高于b合金、變形量大于60%時b合金加工硬化高于a合金，當a、b合金變形量分別達60、75%時達到峰值硬度（分別為123.7、132HV）顯著高于固溶態(tài)硬度而明顯低于時效硬度；固溶加工硬化達峰值硬度的a、b合金經(jīng)300～700℃/1h退火后的硬度變化表明450℃/1h以下退火對加工硬化影響不大、合金有很好的抗回復(fù)軟化抗力。a、b合金分別在600、650℃時完成再結(jié)晶過程，使銅再結(jié)晶溫度提高200℃以上。 3. 時效處理對固溶加工硬化影響表明b合金的加工硬化均高于a合金，達到峰值硬度的形變量與固溶加工硬化相同，但峰值硬度（分別為163.5、184HV）顯著高于其它幾種工藝條件處理后的硬度；固溶時效加工硬化達峰值硬度的a、b合金經(jīng)300～700℃/1h退火后的硬度變化表明350℃/1h以下退火硬度不變，但塑性和導(dǎo)電性可以得到明顯提高。 4. a、b兩合金經(jīng)1000℃/1h固溶水淬-450/1h時效-75%變形后抗拉強分別為425、446MPa，電導(dǎo)率分別為74.7、70.1%IACS，延伸率分別為2.4、3.1%；固溶-時效-變形后的a、b合金經(jīng)350℃保溫1h時強度強度仍達348、378MPa、延伸率提升到8.0、9.7%，電導(dǎo)率分別達88.4、83.7%IACS。 綜合以上研究結(jié)果可知，Cu-x(Cr44Ni)合金經(jīng)過固溶-時效-變形-低溫回復(fù)處理后，可以實現(xiàn)高強度、高塑性與高導(dǎo)電性的統(tǒng)一，有較好的應(yīng)用開發(fā)價值。 [ 來自小組 材料家族 ] |
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