本文關(guān)鍵詞：高導(dǎo)電率耐熱合金形變熱處理工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁合金導(dǎo)線中增加合金元素能夠提高其強度,同時其導(dǎo)電率下降;反之,減少合金元素能夠提高其導(dǎo)電率,同時其強度下降。微合金化可能在合金含量較低,即導(dǎo)電率較高的情況下提高其強度,為解決導(dǎo)電率和強度之間的矛盾提供了可能。本文在Al-Er合金基礎(chǔ)上添加微量的Cu或Mg,希望在保持導(dǎo)電率較高情況下,通過一系列的形變熱處理,將固溶強化、加工硬化和析出強化三者結(jié)合,使鋁合金導(dǎo)線的導(dǎo)電率和強度達到很好的匹配度。采用顯微硬度測試、導(dǎo)電率測試、XRD分析、SEM觀察、TEM觀察、拉伸試驗等實驗方法研究了Al-Er-Cu和Al-Er-Cu-Mg合金不同形變熱處理工藝條件下的組織和性能,得出以下結(jié)論:Al-Er-Cu合金固溶后等時時效,相比于Al-0.21Cu合金固溶后等時時效有十分明顯的時效效果,且Cu含量的增加對其時效硬度增加值影響不大。Al-0.04Er-0.21Cu合金固溶后等時時效(100~475℃)退火至400℃時,合金的基體中析出大量的彌散分布的納米級析出相,該析出相與Al基體呈完全共格關(guān)系。等時時效至450℃又析出尺寸不均一,并且尺寸增大,分布不均勻的析出相,與Al基體失去共格關(guān)系。冷軋變形能夠增加位錯密度,形成的位錯纏結(jié)導(dǎo)致加工硬化,并且能夠促進析出相的析出。將冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金在200℃退火48h,基體中析出板條狀二次相,并且其析出相的數(shù)量隨著Cu含量的增加而增加。將峰時效態(tài)Al-Er-Cu合金冷軋后,再經(jīng)200℃退火48h,基體中存在大量的彌散分布的球狀二次相和板條狀二次相。對于Al-Er-Cu合金體系,綜合對比不同成分Al-Er-Cu合金經(jīng)不同形變熱處理后的硬度和導(dǎo)電率,發(fā)現(xiàn)其Cu含量越高,硬度值越高,導(dǎo)電率越低,并且其固溶冷軋態(tài)和峰時效后冷軋態(tài)在200℃退火適當(dāng)時間,同時具有較高的硬度與導(dǎo)電率。固溶冷軋態(tài)Al-0.04Er-0.43Cu合金抗拉強度達251Mpa,導(dǎo)電率57.31%IACS,經(jīng)200℃退火24h后,抗拉強度下降為205Mpa,導(dǎo)電率上升為59.47%IACS,經(jīng)雙級退火(300℃/2h+200℃/24h)后,其導(dǎo)電率高達62.05%IACS。對于Al-Er-Cu-Mg合金體系,綜合對比不同成分Al-Er-Cu合金經(jīng)不同形變熱處理后的硬度和電導(dǎo)率,發(fā)現(xiàn)其在200℃退火適當(dāng)時間,同時具有較高的硬度與導(dǎo)電率。其中冷軋態(tài)Al-0.02Er-0.43Cu-0.56Mg合金經(jīng)200℃退火24h,導(dǎo)電率高達58.54%IACS,抗拉強度為240Mpa;冷軋態(tài)Al-0.04Er-0.43Cu-0.56Mg合金經(jīng)200℃退火24h,抗拉強度高達294Mpa,導(dǎo)電率為54.87%IACS。根據(jù)Al-Er-Cu和Al-Er-Cu-Mg合金經(jīng)230℃退火1 h冷卻到室溫的強度殘存率,可以判斷其耐熱性良好。
【關(guān)鍵詞】：Al-Er-Cu合金 形變熱處理 析出
【學(xué)位授予單位】：北京工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG166.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 鋁合金導(dǎo)線的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2 鋁合金微合金化的研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 二元體系的微合金化11-13
• 1.2.2 多元體系的微合金化13-14
• 1.2.3 合金化元素對鋁合金導(dǎo)線的影響14-15
• 1.3 形變熱處理工藝的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 本文的研究內(nèi)容、目的與意義16-18
• 1.4.1 論文的選題依據(jù)和意義16
• 1.4.2 論文的主要研究內(nèi)容16-18
• 第2章 材料及實驗方法18-24
• 2.1 實驗方案18
• 2.2 材料制備18-21
• 2.2.1 合金成分設(shè)計與熔鑄18-20
• 2.2.2 合金的熱處理20
• 2.2.3 合金的形變熱處理20-21
• 2.3 實驗方法21-24
• 2.3.1 顯微硬度測試21
• 2.3.2 導(dǎo)電率測試21
• 2.3.3 掃描樣品制備與觀察21
• 2.3.4 XRD樣品制備與觀察21
• 2.3.5 透射樣品制備與觀察21-22
• 2.3.6 拉伸測試樣品制備22-24
• 第3章 時效處理對合金性能的影響24-36
• 3.1 Al-Er-Cu合金體系的固溶處理24-26
• 3.2 Al-Er-Cu合金體系的等時時效行為26-28
• 3.3 Al-Er-Cu合金體系的等溫時效行為28-31
• 3.4 固溶態(tài)Al-Er-Cu合金時效后的TEM觀察31-33
• 3.5 本章小結(jié)33-36
• 第4章 形變熱處理對Al-Er-Cu合金性能的影響36-56
• 4.1 等時退火對冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金性能的影響36-40
• 4.2 等溫退火對固溶冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金性能的影響40-44
• 4.2.1 冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金拉伸結(jié)果42-43
• 4.2.2 冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金 200℃退火 24h拉伸結(jié)果43-44
• 4.3 等溫退火對峰時效冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金性能的影響44-47
• 4.4 雙級退火對冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金性能的影響47-49
• 4.5 冷軋態(tài)Al-Er-Cu合金時效后的TEM觀察49-54
• 4.6 本章小結(jié)54-56
• 第5章 形變熱處理對Al-Er-Cu-Mg合金性能的影響56-66
• 5.1 等溫退火對固溶態(tài)Al-Er-Cu-Mg合金性能的影響56-57
• 5.2 等溫退火對固溶冷軋態(tài)Al-Er-Cu-Mg合金性能的影響57-61
• 5.2.1 冷軋態(tài)Al-Er-Cu-Mg合金拉伸結(jié)果59-60
• 5.2.2 冷軋態(tài)Al-Er-Cu-Mg合金 200℃退火 24h拉伸結(jié)果60-61
• 5.3 雙級退火對冷軋態(tài)Al-Er-Cu-Mg合金性能的影響61-62
• 5.4 Al-Er-Cu和Al-Er-Cu-Mg合金耐熱性及其抗拉強度和導(dǎo)電率關(guān)系62-64
• 5.5 本章小結(jié)64-66
• 結(jié)論66-68
• 參考文獻68-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)成果74-76
• 致謝76

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本文編號：290305