稀土La微合金化銅管材組織性能研究.pdf

1、利用微合金化技術(shù)原理，將微量稀土 La添加到純銅中，研究了不同含量稀土 La添加對鑄態(tài)純銅組織、力學(xué)性能的影響，并選出綜合性能最佳的含量。探究了稀土La添加對鑄態(tài)純銅熱加工性能的影響，并對TP2、TU以及加稀土銅鑄坯在室溫低速率動態(tài)壓縮條件下的成形性能進(jìn)行了比較。在工業(yè)生產(chǎn)中制備出相關(guān)含量的微合金化TP2銅管材，并對其相關(guān)性能進(jìn)行了分析測試。
　　對鑄態(tài)純銅的分析表明，稀土 La添加可以顯著凈化細(xì)化純銅的組織，降低雜質(zhì)元素的含量，

2、隨著稀土含量的增加，鑄態(tài)微合金化純銅逐漸由粗大的柱狀晶組織轉(zhuǎn)化為細(xì)小的等軸晶組織，其抗拉強(qiáng)度與顯微硬度也逐漸升高，但延伸率呈先升高后下降的趨勢。通過能譜分析測試發(fā)現(xiàn)，稀土相在純銅中以Cu6La第二相的形式存在。
　　對TU純銅鑄坯、0.089wt.％La銅鑄坯的熱加工性能進(jìn)行了分析測試，組織及熱力學(xué)性能的分析表明，該含量稀土 La添加形成的第二相粒子 Cu6La增加了金屬在熱變形加工中的加工硬化，同時(shí)抑制變形過程中動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生

3、。隨著變形程度的繼續(xù)增加，Cu6La粒子進(jìn)一步抑制動態(tài)再結(jié)晶晶粒長大，提高了材料的熱加工性能。
　　對TP2、TU以及0.089wt.%La銅鑄坯在室溫低速率動態(tài)壓縮條件下的成形性能進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)TP2和TU試樣在50%壓下量條件下，試樣中心區(qū)域產(chǎn)生與壓縮方向呈45°的絕熱剪切帶，其數(shù)量及規(guī)模在70%壓下量時(shí)大量增加，而加稀土試樣沒有或很少產(chǎn)生該現(xiàn)象。對Cu6La第二相粒子在壓縮前后的組織形態(tài)進(jìn)行了背散射掃描觀察，確定了其不可變

4、形粒子的特性。顯微硬度分析結(jié)果表明，隨著應(yīng)變量的增加，TP2及TU試樣的顯微硬度較鑄態(tài)組織有非常明顯的提升，而稀土試樣則變化并不明顯。
　　以Cu-La中間合金的方式將微量稀土La添加到空調(diào)用TP2銅管中，對稀土La含量為0ppm、200ppm的銅管鑄坯和成品光管的成分及組織性能進(jìn)行了分析。測試結(jié)果表明，稀土 La添加能有效地去除銅管中的雜質(zhì)元素，與未加入稀土的TP2銅管相比，稀土La微合金化銅管材無論是鑄坯還是成品管的晶粒尺寸都