霧化法制備Cu-Cr合金粉末及其組織的研究.pdf

1、Cu-Cr系合金作為高強高導銅合金是一類具有良好綜合性能的結構功能材料，在電接觸材料、集成電路引線框架、連鑄機結晶器內襯、電力機車接觸網架空導線和高強脈沖磁場導體線圈等其他方面有著廣泛的應用，開發(fā)高強高導銅合金已經成為國內外重要的研究方向。采用傳統(tǒng)方法制備Cu-Cr、Cu-Cr-Zr合金已難以滿足各方面的要求，快速凝固技術以其特有的優(yōu)點，進入了人們的視野并迅猛發(fā)展，提供了一種新的制備高強高導銅合金的生產思路。
　　本實驗采用自制霧

2、化設備制備了Cu-Cr、Cu-Cr-Zr合金粉末，并研究了霧化法制備Cu-Cr、Cu-Cr-Zr合金粉末的粒度分布及宏觀、微觀形貌；分析計算了霧化法制備Cu-Cr合金的冷卻速度以及不同冷速下Cr的形貌等問題；研究了還原后Cu-Cr合金的微觀形貌以及不同時間不同溫度時效后Cr的析出規(guī)律。實驗結果主要有以下幾點：
　　(1)霧化法制備的Cu-Cr合金粉末粒度分布集中，粉末粒度集中在30～150μm之間，30～150μm之間的粉末收得率

3、接近90％，粒度分布呈單峰正態(tài)分布。
　　(2)霧化法制備的Cu-Cr合金粉末顆粒呈球形和近球形，粉末表面光滑，粉末晶粒細小，晶界連續(xù)，在晶粒內部和晶界處并沒有觀察到明顯的Cr的析出，形成了成分均勻的過飽和固溶體。
　　(3)霧化法制備的Cu-Cr合金粉末XRD衍射花樣為面心立方Cu的衍射花樣，隨著Cr含量的增加，Cu-Cr合金衍射峰向小角度偏移；隨著粉末粒度的減小，衍射峰向小角度偏移，Cu-Cr合金粉末固溶度有所提高。

4、r>　　(4)霧化法制備的Cu-Cr合金粉末冷卻速度為2.065×105～8.45×103K/s，Cu-Cr合金粉末冷卻速度隨粉末粒度的變化曲線呈指數分布，當顆粒尺寸小于50μm時，粉末冷卻速度隨粉末粒度的增加急劇下降，當粉末粒度大于50μm時，冷卻速度下降趨勢減緩。
　　(5)霧化法制備的Cu-Cr合金粉末顆粒微觀組織主要由(Cu+Cr)共晶組織和富Cu相組成，隨著冷卻速度的增加，(Cu+Cr)共晶組織先增加后減少，富銅相由胞狀

5、晶向柱狀晶過度，最后形成成分均勻的等軸晶。
　　(6)Cu-Cr合金粉末在440℃時效不同時間后，時效初期，晶粒內部析出納米級富Cr顆粒，隨著時效時間的延長，富Cr顆粒逐漸長大成為長條狀組織并在晶界富集；Cu-Cr合金粉末在320℃、360℃、400℃、440℃、480℃時效2h后，組織變化明顯，低溫時效期間，在粉末晶粒內部析出細小富Cr顆粒且長大緩慢，時效溫度高于400℃后，富Cr顆粒迅速長大，最后在晶界處形成長條狀組織，顯微硬