Cu-Ni-Si-Cr合金时效处理后的组织与性能

研究了时效与时效前的冷变形对Cu-2．37Ni-0．58Si-0．39Cr合金时效后硬度及导电率的影响，结果表明：合金经920℃固溶处理后，在500℃时效时可获得较高的硬度，而在550℃时效可得到较高的导电率；合金时效前的冷变形可加速时效析出，试样经80％变形后，在500℃时效1h，显微硬度可达HV271，而固溶态直接时效仅为HV239。合金在时效析出过程中有两种类型的析出相，分别为Cr3Si和Ni2Si。     

稀土-Cu—Ni—Si引线框架铜合金的加工工艺与性能研究

主要对添加了不同量稀土Co的Cu-3．0Ni-0．64Si合金进行加工工艺和性能研究．最佳加工工艺为：Cu-3．0Ni-0．64Si合金热轧时,铸锭热轧开坯温度为930℃,保温时间60min;固溶处理温度为900℃,保温时间60min;然后经过约80％的冷变形再进行时效处理,时效处理温度480℃,保温时间210min．研究结果表明：添加0．06wt％Ce的Cu-3．0Ni-0．64Si合金具有最佳综合性能;电导率最高达到48．9％IACS,抗拉强度达到733．17MPa．     

微量磷及冷变形对Cu-17Ni-17Mn合金时效动力学的影响

通过测定硬度和电阻率研究了微量磷和冷变形对Cu-17Ni-17Mn合金时效动力学的影响。结果表明:(1)0.1％左右磷降低合金高温(450℃) 和低温(350℃)时效速率,大大降低低温时效强化效果,但对高温时效强化效果影响不大;(2)时效前的冷变形明显提高高温时效速率,但对低温时效速率影响较小;(3)该合金的时效动力学符合Avrami方程。时效前经过冷变形的试样在420℃长期时效时,可能伴随有再结晶过程发生。     

形变热处理对Cu0.3Cr0.1Zr合金上引铸坯杆组织性能的影响

通过对上引Cu-0.3Cr-0.1Zr合金固溶处理、冷拉拔以及随后的时效处理工艺,研究冷拉拔形变及时效对材料力学性能、导电性能及组织结构的影响规律.结果表明:时效前的冷拉拔变形能提高Cu-0.3Cr-0.1Zr合金的力学性能而保持较高的导电率;合金在950 ℃固溶1 h后,经70%冷拉拔变形和500 ℃时效4 h,合金抗拉强度和导电率分别达到了418 MPa和87 %IACS;时效合金组织转变过程为:固溶体→G.P.区→Cr+Cu₄Zr,析出相对位错运动的阻碍是合金强化的重要机制.     

Cu-3.2Ni-0.75Si合金的时效析出强化效应分析

研究Cu-3．2Ni-0．75Si合金在不同温度时效时的组织转变规律，测量在300-650℃时效不同时间后合金的强度和导电性能；采用透射电镜观察时效合金的显微组织，分析合金时效组织的强化机制。研究结果表明：随着时效时间的延长，合金的导电性能下降，其屈服强度和抗拉强度均快速增加至峰值后缓慢下降；合金在450℃时效处理时，时效2h以前的组织以调幅分解和有序化强化为主，时效4h以后的组织以Ni2Si相强化为主，在2～4h内时效组织强度由调幅分解、有序化和Ni2Si相的复合强化效应决定，合金具有明显的时效析出强化效应。     

热处理工艺对高弹高导Cu-Ni-Al合金组织与性能的影响

利用力学与电学性能测试、透射电子显微镜(TEM)对Cu-9.0Ni-1.4Al合金的时效过程进行了观察和研究;分析了Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti合金的组织和性能,分别比较了Cu-9.0Ni-1.4Al和Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti合金在3种形变热处理工艺下的力学和电学性能.性能试验结果表明:Ti的加入能够提高合金的硬度,而对导电率影响不大,经过工艺3试验后,Cu-9.0Ni-1.4Al和Cu-9.0Ni-1.4Al-0.5Ti合金的维氏硬度分别达到243、317,导电率分别达到19.1%IACS、21.0%IACS.TEM观察结果表明:Cu-9.0Ni-1.4Al合金时效过程中的主要强化过程是γ'相(Ni₃Al)的连续沉淀.     

电脉冲时效对 Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响

采用微秒级高密度脉冲电流对Cu-3．2Ni-0．75Si合金进行时效处理，系统研究了不同的电脉冲工艺对合金的显微硬度、电导率及微观组织的影响。结果表明，电脉冲可以实现Cu-3．2Ni-0．75Si合金的快速时效；并且在一定的电脉冲时效工艺下，合金形成类调幅组织，使合金的硬度有很大程度的提高；同时，合金元素沿电脉冲冲击方向的有序偏聚，使其电导率恢复，从而实现二者较理想的配合。     

四元Cu-20Ni-20Cr-2Si合金在900℃,0 1MPa纯氧中氧化行为研究

研究了Cu-20Ni-20Cr-2Si合金在900℃,0.1 MPa纯氧中的氧化行为。结果表明：合金由三相组成,氧化动力学偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间而降低。与前面研究的三相Cu-20Ni-20Cr合金形成含有所有组元氧化物及它们复合氧化物的复杂氧化膜结构不同,目前研究的Cu-20Ni-20Cr-2Si合金内部形成了连续的Cr2O3层,这是由于向Cu-20Ni-20Cr合金中加入了第四组元Si后,降低了合金表面活泼组元形成氧化物所需的临界浓度,使合金表面易于形成活泼组元氧化物膜。     

四元Cu-20Ni-20Cr-2Si合金在900℃,0.1MPa纯氧中氧化行为研究

研究了Cu-20Ni-20Cr-2Si合金在900℃,0.1 MPa纯氧中的氧化行为。结果表明：合金由三相组成,氧化动力学偏离抛物线规律,其瞬时抛物线速率常数随时间而降低。与前面研究的三相Cu-20Ni-20Cr合金形成含有所有组元氧化物及它们复合氧化物的复杂氧化膜结构不同,目前研究的Cu-20Ni-20Cr-2Si合金内部形成了连续的Cr2O3层,这是由于向Cu-20Ni-20Cr合金中加入了第四组元Si后,降低了合金表面活泼组元形成氧化物所需的临界浓度,使合金表面易于形成活泼组元氧化物膜。     

时效对形变Cu-Zr-Si合金组织及性能的影响

采用等径角挤压(ECAP)技术对Cu-0.16Zr-0.04Si合金在室温和液氮低温下进行1道次变形,随后在450 ℃下时效4 h.通过扫描电子显微镜(SEM)和X射线能谱仪(EDS)等技术,研究时效对合金变形组织的影响,分析了合金力学性能和导电性能的变化.结果表明:合金在变形及时效后,晶界处出现不均匀分布的棒状或颗粒状析出相,基体中出现弥散分布的细小点状析出相;合金的抗拉强度和导电率在变形时效处理后得到同步提高;随着时效时间的延长,合金的断裂韧性逐渐变差.     

高速铁路接触线用高强高导Cu-Cr-Co/Ti合金的组织性能研究

采用真空熔炼制备了Cu-0.50Cr-xCo合金和Cu-0.50Cr-0.07Ti合金,研究了Co含量、变形量、时效温度和合金元素Co、Ti对合金的组织性能的影响。结果表明：随着Co含量的增加,Cu基体中的晶界处逐渐出现未固溶的Cr颗粒;随着变形量的增加,Cu-0.50Cr-xCo合金的显微硬度、抗拉强度分别从129.1 HV和379 MPa增加到146.2 HV和440 MPa,分别增加了13%和16%。而电导率仅从66.8 %IACS下降到65.1 %IACS;提高Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度并不能提高合金的综合性能。在实际生产中,Cu-0.50Cr-0.10Co合金的时效温度要控制在450 ℃以下;Cu-0.50Cr-0.07Ti合金的抗拉强度和电导率分别达到450 MPa和73.1 %IACS,Ti元素的强化效果明显优于Co元素的,且对Cu-0.50Cr合金的导电性能影响更小。     

微量稀土对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织及性能的影响

加入适量的稀土元素能有效改善铜合金的组织和性能.铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金中添加稀土Ce后,进行熔炼及热处理试验,再通过室温拉伸、导电率试验和金相观察,研究了微量Ce对铸态Cu-3.0Si-2.0Ni合金组织与性能的影响.结果表明：铸态合金晶粒随着Ce含量的升高呈现先减小后递增的趋势;铸态合金的抗拉强度和导电性随着Ce的增加分别先升高后减低;当Ce的质量分数为0.06%时,铸态合金的抗拉强度最高、导电性最强.     

高强高导Cu-Sn-Fe合金的微观组织与性能

采用自制的铜模具制备不同成分Cu-xSn-yFe(其中x、y表示质量百分比)合金,研究对比了铸态及不同处理态下Cu-xSn-yFe合金抗拉强度和电阻率的变化规律。结果表明:随着Sn和Fe添加量的增加,Cu-xSn-yFe合金的抗拉强度和电阻率均增加。正火处理会增加合金电阻率,而与正火态的电阻率相比,轧制后的电阻率皆较低。Sn含量的变化对Cu-xSn-yFe合金电阻率的影响较大,降低含Sn量可改善Cu-xSn-yFe合金的导电性。经退火处理后,Cu-xSn-yFe合金的电阻率明显降低,抗拉强度也会略有所降低。当Fe含量为10 wt·%,Sn含量为3 wt·%时,该合金冷轧制处理后的抗拉强度达775 MPa,但电阻率仅为7.509μΩ·cm.当Fe含量为5 wt·%,Sn含量为2 wt·%时,该合金经退火处理后其抗拉强度为552 MPa,且电阻率为1.92μΩ·cm.     

时效对Cu-Cr-Zr-C-RE合金显微硬度及导电率的影响

研究了冷变形后时效温度和时间对用喷铸成形得到的名义成分为Cu-0.2Cr-0.5Zr-0.04RE(55%wtLa+45wt%Ce)的合金显微硬度和导电率的影响。结果表明,在470℃时效1h,显微硬度达到Hv100172.9,导电率达到80.7%IACS,此时显微硬度和导电率的配合较好。     

Cu-Ni-Si基引线框架合金的组织和性能

设计了4种不同成分的引线框架铜合金,通过对比其硬度、强度、导电性以及软化温度等,分析了合金中P,Ni,Si,Cr合金元素对合金各性能的影响.研究结果表明:采用合理的热处理工艺可以使Cu-3Ni-0.6Si基合金在时效过程中析出尺寸在20～40 nm之间的δ-Ni2Si颗粒,使合金的强度和导电率达到良好的匹配;微量的P能有效地提高合金的强度、硬度和弹性模量,同时使Ni2Si析出颗粒的弥散度提高,尺寸减小,但会降低合金的导电率;少量的Cr能有效提高合金的强度和软化温度.     

B元素对8030铝合金组织性能的影响

通过添加不同含量的B元素,制备了一系列8030（AlFeSiCuB）铝合金。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）、透射电子显微镜（transmission electron microscopy,TEM）、拉伸测试和导电率测试等手段对其进行了表征。结果表明,添加B元素后明显细化了合金的晶粒,晶界也更加干净,经过均匀化退火后,晶界上的微合金化元素和杂质元素均匀地扩散到合金内部,进一步净化了晶界,合金的抗拉强度和导电率都得到明显的提高。当B元素的含量为0.04 wt.%（wt.%为质量分数）时,合金的综合性能最优,均匀化退火后,合金的导电率达到60.8 %IACS。经过90%的冷变形,合金的抗拉强度从94.1 MPa升高到167.2 MPa。     

固溶制度对Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金挤压材组织性能的影响

通过金相组织分析、扫描电子显微镜分析、X射线衍射、硬度、电导率、室温拉伸性能、断后伸长率和抗晶间腐蚀等微观组织观察及性能表征,研究了四种不同固溶制度对Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金微观组织和性能的影响。结果表明：随着固溶温度的升高,合金中的晶粒逐渐变大;当固溶温度低于520℃时,合金中的未溶相的数量和尺寸随着固溶温度的升高而减小;当固溶制度为510℃×2 h+520℃×2 h时,合金中的未溶相开始增多,合金出现轻微过烧,断后伸长率及抗晶间腐蚀性能变差,但抗拉强度最高,达到了490.14 MPa。合金的位错强度和位错贡献值随着固溶温度的升高而减小,合金中的强化效果主要来源于固溶强化和时效析出强化。合金在T6状态下,(490℃×2 h+500℃×2 h)和(500℃×2 h+510℃×2 h)两种不同固溶制度下的抗拉强度和断后伸长率等力学性能和抗晶间腐蚀性能都较优,这两种固溶制度均是适合Al-5.6Cu-1.7Mg-0.2Zr-0.1Sr-0.6Ti合金的固溶制度。     

轧制变形Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr原位复合材料的组织和性能

通过分道次冷轧和多次中间退火工艺制备了Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr原位复合材料,并对其组织、强度、电导率和形变量之间的关系进行了研究。研究表明形变量越大,Fe纤维越均匀细化,强度越高。中间退火可以在不损害其强度的情况下大幅提高其电导率。通过变形和中间退火的合理配合,可获得较好强度和电导率匹配。本实验较好的强度和电导率组合为820MPa/55.4%IACS和713MPa/61.3%IACS。