連續(xù)流變擠壓與拉拔制備高性能耐熱Al-Sc-Zr合金導線的研究.pdf

1、以Al-Sc-Zr合金為研究對象，通過合金成分優(yōu)化，采用連續(xù)流變擠壓的方法制備出了鋁合金導線，并對其進行熱處理和冷拔加工，研究連續(xù)流變擠壓工藝參數(shù)、熱處理制度以及冷拔加工對Al-0.12Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線組織及性能的影響，獲得了如下結(jié)果:
　　(1)采用DZJ350型連續(xù)流變擠壓成形實驗機，成功制備出直徑為9.5mm的Al-0.12Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線，并得出了連續(xù)流變擠壓制備Al-0.12S

2、c-0.04Zr(wt.％)合金導線的最優(yōu)工藝:最佳澆注溫度為730℃;輥-靴間隙為1～1.5mm;擠壓輥轉(zhuǎn)速為0.275m/s;冷卻水流量為1.67×10-4m3/s。在此條件下，連續(xù)流變擠壓獲得的Al-0.12 Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線抗拉強度為62MPa，導電率為56.7％IACS。
　　(2)獲得了固溶處理對Al-0.12Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線組織及性能的影響規(guī)律:受晶粒長大的影響，晶粒平均直

3、徑尺寸隨固溶處理時間的延長而增大;抗拉強度受固溶處理影響較小;在一次析出相Al3(Sc，Zr)分解、Sc和Zr的固溶、靜態(tài)回復以及靜態(tài)再結(jié)晶的綜合作用下，導電率升高速率先快后慢，抗拉強度基本不變。
　　(3)獲得了時效處理對Al-0.12Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線組織及性能的影響規(guī)律，優(yōu)化了熱處理工藝制度:時效處理使鋁基體中迅速析出大量Al3(Sc，Zr)彌散相，這些析出相具有片層結(jié)構(gòu)（層錯或微孿晶），尺寸為6～12n

4、m，隨時效時間的延長略有長大，熱穩(wěn)定性好;析出相與鋁基體完全共格，錯配度為2％;320℃時效處理，受二次析出相對位錯、亞晶界和晶界的釘扎作用的影響，導線抗拉強度先快速升高后保持較高強度不變;由于片層結(jié)構(gòu)（層錯或微孿晶）與基體共格，對導電電子的散射作用小，使320℃時效處理導線導電率顯著升高。采用連續(xù)流變擠壓制備的Al-0.12Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線，630℃固溶處理1.5h水淬后320℃時效處理6h水淬。其抗拉強度達到1

5、60MPa，延伸率達25.2％，導電率為65.7％IACS，230℃×1h、400℃×1h耐熱試驗抗拉強度殘留率分別達100％、99.38％。
　　(4)獲得了冷拔加工對熱處理后Al-0.12Sc-0.04Zr(wt.％)合金導線組織及性能的影響規(guī)律:隨斷面減縮率的減小，等軸晶在拉拔方向上被拉長形成纖維狀拉拔組織（絲織構(gòu)），組織內(nèi)存在大量的位錯等缺陷，位錯纏結(jié)形成了胞狀亞結(jié)構(gòu)。受加工硬化和彌散的二次析出相Al3(Sc，Zr)影響，