高強高導(dǎo)Cu-Cr-Zr-RE合金成分組織性能研究.pdf

1、本論文設(shè)計了Cu-Cr-Zr-RE合金成分和工藝的正交試驗，通過正交試驗研究Cr、Zr及RE三個合金成分因素以及固溶溫度、形變量、時效溫度和時效時間四個合金工藝因素對合金的組織與性能的影響，得到了合金成分與工藝設(shè)計的最佳方案。并通過SEM、EBSD等方法研究不同變形量、不同變形溫度和不同變形速率下，合金微結(jié)構(gòu)的變化，為高強高導(dǎo)Cu-Cr-Zr-PE合金的工業(yè)化生產(chǎn)奠定試驗基礎(chǔ)。
　　研究表明，在Cu-Cr-Zr-RE合金鑄態(tài)組織中

2、，富Cr相以顆粒狀析出，并以條狀聚集的形式分布在基體晶界上以及晶界附近。富Zr相主要以Cu5Zr的化合物分布在銅基體晶界內(nèi)且稀土元素較易與Cu-Zr相結(jié)合。Zr元素的加入對合金鑄態(tài)導(dǎo)電性能影響最大。Cr元素對合金鑄態(tài)強度的貢獻(xiàn)最大，對導(dǎo)電性能的影響比Zr小。選取成分為Cu-1.4Cr-0.12Zr-0.02RE合金作為最優(yōu)方案。Cu-1.4Cr-0.12Zr-0.02RE合金的鑄態(tài)導(dǎo)電性為70.76IACS%，抗拉強度為228.698M

3、Pa。
　　Cu-0.2Cr-0.1Zr-0.05RE合金在950℃固溶1h水冷的固溶效果較好，在450℃時效時，已出現(xiàn)再結(jié)晶現(xiàn)象，時效時間過長會使再結(jié)晶形核進(jìn)一步擴(kuò)展。低變形量下Cu-0.2Cr-0.12r-0.05RE合金析出相能對回復(fù)再結(jié)晶起到抑制作用，合金顯微硬度下降不明顯。而當(dāng)變形量增大時，合金儲能增加，再結(jié)晶驅(qū)動力大，合金顯微硬度下降明顯。固溶溫度對Cu-0.2Cr-0.1Zr-0.05RE合金的導(dǎo)電性能的影響最大，但

4、固溶強化作用對合金抗拉強度的影響比較小。軋制形變量的增大對合金導(dǎo)電性能的影響不大。時效溫度與時效時間的增加有助于Cu-0.2Cr-0.1Zr-0.05RE合金導(dǎo)電性能的回復(fù)，但時效再結(jié)晶所導(dǎo)致的織構(gòu)度的減小會大大降低合金的抗拉強度。合金的最優(yōu)處理工藝為920℃固溶處理-80%軋制變形-450℃時效處理1h。所得的Cu-0.2Cr-0.1Zr-0.05RE的顯微硬度為148.4HV，導(dǎo)電率為87.05IACS%，抗拉強度為559.86MP

5、a，延伸率為9.02%。
　　常溫變形下，Cu-Cr-Zr-RE合金中主要有{110}<112>型和{112}<111>型織構(gòu)，其中{110}<112>型織構(gòu)含量較高。隨著變形量的增加{112}<111>型織構(gòu)減少，合金織構(gòu)以{110}<112>型為主。隨著變形量的增加，Cu-Cr-Zr-RE合金晶粒位向差減小，合金晶界類型以小角度晶界為主。低溫快速變形后，Cu-Cr-Zr-RE合金織構(gòu)類型由{110}<112>轉(zhuǎn)變?yōu)閧110}<