SPS工艺对CuCr/CNTs复合材料组织性能的影响

放电等离子烧结（SPS）工艺可以实现快速烧结成型,且制备出的复合材料致密度高、硬度高、导电和导热性能好、晶粒尺寸均匀.在采用化学气相沉积（CVD）法原位合成分布均匀的CuCr/CNTs复合粉末的基础上,运用不同的SPS工艺制备CuCr/CNTs复合材料.利用扫描电子显微镜、偏光显微镜、数字金属导电率测试仪、微拉伸试验机、显微硬度计等对其组织性能进行表征.结果表明,当烧结温度为750 ℃,烧结压力为45 MPa,烧结时间为10 min,升温速率为80 ℃/min时,制备的CuCr/CNTs复合材料的组织和性能较佳,导电率、硬度和抗拉强度分别为86.8%IACS、95.8（HV）、178 MPa.     

三维互通CNTs/Cu复合材料的制备及力学性能研究

对CuCr合金粉末固溶时效处理之后进行预烧结,得到CuCr预压块。以此预压块为基底,采用化学气相沉积（chemical vapor deposition, CVD）工艺和放电等离子烧结（sparking plasma sintering, SPS）工艺成功制备了三维互通的碳纳米管/铜（carbon nanotubes/Cu, CNTs/Cu）复合材料。采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope, SEM）,拉曼光谱仪等表征碳纳米管的微观组织结构,利用微拉伸试验机测试复合材料的力学性能。研究结果表明,Cr作为催化剂,对碳纳米管的形貌影响很大,碳纳米管的质量也会对复合材料的力学性能产生影响。当Cr的质量分数为0.6%时,碳纳米管在铜基体表面均匀分布,CNTs/Cu复合材料的力学性能最佳。经SPS烧结和轧制之后,复合材料的导电率和屈服强度分别达到了82.4% IACS和349 MPa,断裂伸长率高达6.4%,这是由于CNTs的加入,起到了第二相强化的作用,提高了复合材料的力学性能。     

B10白铜晶界特征分布对耐腐蚀性能的影响

B10白铜（Cu-Ni合金）管材作为一种船舶常用的管道用材料,耐腐蚀性一直是困扰其被广泛应用的一大原因。以4种不同的B10白铜管材为试验样品,采用电子背散射衍射及电化学腐蚀试验研究了B10白铜晶界特征分布及其对腐蚀性能的影响。结果表明：低重位点阵(coincidence site lattice,CSL) 晶界比例越高,其耐腐蚀性能越强,特别是低CSL ?3ⁿ(n=1, 2, 3)晶界的大量存在,降低了普通晶界的网络连通性,阻碍了腐蚀沿晶界的扩展,提高了B10白铜对海水的耐腐蚀性。当样品B中?3ⁿ晶界的长度为47.07%时,其腐蚀电势为 -0.289 V、腐蚀电流密度为3.341×10^-6 A/cm²、腐蚀膜阻抗为33.102 Ω/cm²、腐蚀膜厚度为17.5 μm。     

P对Cu-Co合金组织与性能的影响

采用真空高频感应熔炼技术制备出Cu-0.24Co-0.03P、Cu-0.24Co-0.09P和Cu-0.24Co-0.13P 3种Cu-Co-P合金，并对其进行了固溶、冷变形和时效处理。通过金相显微镜观察研究了Cu-Co-P合金不同工艺条件下的组织变化，利用涡流导电仪、万能试验机和维氏硬度计测量3种合金的导电率、抗拉强度和硬度。结果表明：在500 ℃时效处理1 h条件下，Cu-0.24Co-0.03P合金、Cu-0.24Co-0.09P合金和Cu-0.24Co-0.13P合金的导电率分别为61.0、72.0 、69.0 %IACS，维氏硬度分别为144.0、151.0、150.0，抗拉强度分别为408、444、420 MPa，抗软化温度分别为470，542、505 ℃。Cu-Co-P合金具有典型的韧性断裂特征，当P质量分数为0.09%时，合金的抗拉强度达到444 MPa，伸长率达到18 %，韧窝较多，深度明显，材料的拉伸性能更加优异。