高強高導銅合金的生產(chǎn)工藝及性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，對高強度、高硬度、耐熱、耐磨、導熱的銅合金的需求越來越迫切。這類合金廣泛應用于引線框架材料、高速電力機車架空導線、電接觸頭和焊接材料、發(fā)電機組、鍋爐襯料等。目前要求該類材料在滿足其使用強度的前提下，盡量提高材料的電導率(80％IACS以上)。 本文采用將合金元素直接加入有芯工頻感應電爐的方法熔煉高強高導銅合金，既降低了成本又提高了生產(chǎn)效率，滿足了工業(yè)化大生產(chǎn)的要求。采用立式半連續(xù)鑄造和快速水冷的方法獲得φ

2、150ram×5000mm的連鑄棒材；采用反向水封擠壓工藝得到熱擠壓棒材；再經(jīng)過冷拔得到高強高導銅合金成品材。 本文采取固溶、時效、冷拔相結(jié)合的工藝，研究了時效溫度和保溫時間對一種新型的高強高導Cu-Zr-Te合金和Cu-Zr-Cr合金的硬度和導電性的影響。結(jié)果表明：無論是采用固溶預處理還是固溶加冷拔預處理，兩種高強高導銅合金的硬度都隨時效溫度升高和保溫時間延長先逐漸升高，達到峰值硬度后再緩慢降低。在相同時效溫度和保溫時間，固溶

3、預處理的時效硬度低于固溶加冷拔預處理的時效硬度，Cu-Zr-Cr合金的硬度高于Cu-Zr-Te合金的硬度。無論采用何種預處理工藝，兩種高強高導銅合金的導電率都隨時效溫度升高和保溫時間延長而逐漸升高，在相同處理工藝條件下，新型高強高導Cu-Zr-Te合金的電導率總是高于Cu-Zr-Cr合金的電導率。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，Cu-Zr-Te合金在時效過程中析出了含有Zr、Te、Cu的金屬間化合物，這是該合金出現(xiàn)析出硬化的原因。 本文還研究

4、了各種高強高導銅合金在400℃和500℃的空氣中的周期氧化行為，研究結(jié)果表明，幾種高強高導銅合金的抗氧化性的高低順序為：Cu-Zr-As、Cu-Zr-Cr、Cu-Zr-Te、Cu-Te、Cu-Te-La、Cu。XRD分析表明，氧化皮主要由Cu<,2>O和CuO組成。Zr、Cr、As和Te通過不同機制提高了銅的抗氧化性。本文最后研究了四種處理狀態(tài)的新型高強高導Cu-Zr-Te合金在M200型磨損試驗機上與GCr15軸承鋼圓環(huán)進行滑動摩擦的