發(fā)布時(shí)間：2020-03-18 22:07

【摘要】： 本文在研究Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金的鑄態(tài)組織和析出相形貌、尺寸及其與基體之間的位相關(guān)系的基礎(chǔ)上,通過冷拉拔變形結(jié)合熱處理工藝,制備了Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金線材,并研究了其組織和性能,摸索出使合金獲得優(yōu)異性能的加工制備工藝。探討了熱處理和冷變形對合金組織和性能的影響。另外本文還對比了Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金接觸線和電氣化鐵路現(xiàn)用的Cu-Mg和Cu-Sn合金接觸線的性能。 Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金的鑄態(tài)組織主要由Cu基體、純Cr相、Cu_5Zr相和Cr_3Si相組成。與大尺寸的Cr相相比,Si與Cr開鄉(xiāng)成彌散分布的納米析出相,說明Si的添加細(xì)化了析出相并改變了其組織形態(tài)。直接時(shí)效工藝所制備的合金的力學(xué)性能要優(yōu)于固溶時(shí)效工藝制備的合金的力學(xué)性能。將合金在η=1.8時(shí)500℃時(shí)效1h處理,再冷拉拔至η=3.8,其抗拉強(qiáng)度和相對電導(dǎo)率能夠分別達(dá)到600 MPa及84.8%IACS。 在η=3.8的大變形條件下,Cu基體的纖維化影響合金線材的綜合性能。同等變形量下未經(jīng)熱處理的合金的加工硬化指數(shù)高于熱處理后的合金。Cu基體纖維化過程中合金的相對電導(dǎo)率隨變形量的增加一般呈線性變化。在變形過程中,析出相粒子對位錯(cuò)的塞積作用及其與Cu基體之間變形的不協(xié)調(diào),均使得合金的彈性模量增加。當(dāng)變形量由η=3.8增大到η=5.6時(shí),由于析出相粒子和位錯(cuò)之間的相互作用占主導(dǎo)地位,抗拉強(qiáng)度和應(yīng)變硬化指數(shù)均緩慢上升。當(dāng)變形量由η=5.6進(jìn)一步增大到η=8.8時(shí),由于界面和位錯(cuò)之間的相互作用占主導(dǎo)地位,合金的抗拉強(qiáng)度和應(yīng)變硬化指數(shù)均迅速上升。通過對Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金線材斷口形貌的分析表明,隨著變形量的增加,合金逐漸由韌性斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈詳嗔选?Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金接觸線的抗拉強(qiáng)度和熱軟化抗力均顯著高于現(xiàn)用的Cu-Sn合金及Cu-Mg合金接觸線。Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金在常溫和-40℃低溫下的韌性都明顯高于Cu-Sn合金及Cu-Mg合金。與常溫沖擊韌性水平相比,3種合金在測試溫度由常溫至-40℃區(qū)間內(nèi),均不存在脆性轉(zhuǎn)變現(xiàn)象。Cu-0.4%Cr-0.12%Zr-0.01%Si合金的電導(dǎo)率僅比Cu-Sn合金低7%左右,但明顯高于Cu-Mg合金。
【圖文】：

圖 3.2Cu一0.4%C卜0.12%Z卜0.01%Si試驗(yàn)合金EDS Fig.3.2(a)SEMimageoftheCu一0.4%Cr一0.12 determinedattheseeondP 在SEM研究鑄態(tài)組織的基礎(chǔ)上，通組織中各析出相的形貌和相結(jié)構(gòu)，如圖cr相粒子均為尺寸較大的初生純c:相，金中Cr相粒子多以單相存在，不與其它

圖3.1Cu一0.4%C卜0.12%zr一0.01%Si合金鑄態(tài)金相組織Fig.3.1OPticalmicrostrueturesoftheas一eastCu一0.4%Cr-0.12%Zr一0.01%Sialloy試驗(yàn)合金鑄態(tài)組織的SEM圖像及EDS測定結(jié)果如圖3.2所示。Cu晶粒內(nèi)部包含彌散分布的白色粒子，EDS測定結(jié)果表明這些白色粒子化學(xué)成分接近c(diǎn)usz相。片狀第二相沿Cu晶界處分布，，EDS測試結(jié)果表明也為Cuszr相，同時(shí)也存在少量er(圖Zb)。l“率姍暴
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TG146.11

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2589253