Cu-Cr-Sn合金成分、工藝、組織與性能之間構效關系研究
發(fā)布時間:2021-08-26 11:02
沉淀強化型Cu-Cr系合金是一種具有高導電性、高強度、高導熱性的銅合金材料,常用于制備結晶器內襯、高鐵列車架空導線、接觸導線材料等。本文以低氧銅桿、Cu-8Cr合金和純錫為原料,通過“鐵模澆鑄”法、“上引連鑄”法與“鑄造-擠壓”法三種加工制備方法制備Cu-Cr-Sn合金,研究分析了不同工藝條件下Sn元素添加量對合金的微觀組織結構、力學性能和導電性能的影響,重點分析了Cu-Cr-Sn合金在形變與時效處理過程中的組織演變與強化機理,并探究了上引連鑄-拉拔-固溶-二次拉拔態(tài)Cu-Cr-Sn合金在不同溫度退火時的軟化機理,揭示了Cu-Cr-Sn合金成分-加工工藝-微觀組織-結構-性能之間的聯(lián)系。研究結果如下:Sn元素彌散分布于Cu-Cr-Sn合金基體中,并未發(fā)現(xiàn)Sn元素的偏聚現(xiàn)象。Sn元素含量升高會使得Cu-Cr-Sn合金電導率降低,并提升合金的硬度。通過組織分析發(fā)現(xiàn),添加Sn元素能細化時效析出相富Cr相,在時效過程中能得到5~8nm的時效析出富Cr相,并發(fā)現(xiàn)在長時間保溫下與基體存在共格與半共格關系的富Cr相并未由fcc結構向bcc結構轉變,這表明Sn元素的添加能抑制時效過程中富Cr相由fcc...
【文章來源】:江西理工大學江西省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
高性能銅合金抗拉強度和電導率
在一定程度削弱了其工業(yè)應用潛力。在不損失或提下,盡可能地增加材料強度硬度,具有高導電性能國內外學者的研究熱點。金的簡介是一種潛在的高強度高導電銅合金材料。Cr 元素難以體,從而對銅基體的導電性弱化作用小。因此,在Cr 合金仍具有高導電性。根據(jù) Cu-Cr 二元相圖[17],非常小,Cr 原子在 Cu 基體中的極限固溶度約為度越低,Cr 原子在 Cu 基體中的固溶度越低,在室溫固溶度僅為 0.04 at.%[17]。根據(jù)熱力學條件,Cu-Cr 系夠析出 Cr 相。諸多研究證明[18-20],Cu-Cr 系合金在處理,Cu 基體中會彌散析出納米級 Cr 相。Cr 相的界的移動,合金的沉淀強化效果顯著增強,從而獲
第一章 緒論度線也會隨著 Cr 相長大而消失,如圖 1.3 所示。在時效過程中的第二相結變研究中,發(fā)現(xiàn)在較高的時效溫度下,在 Cu-Cr 合金的過飽和固溶體分解過不形成亞穩(wěn)定相,直接析出體心立方結構 Cr 相[24-27]。Stobrawa[28]等人在分效過程中析出相的演變規(guī)律時,觀察到兩種不同形態(tài)的析出相,一種是尺寸的面心立方結構 Cr 相,其晶體結構與基體非常相似,另一種是尺寸較大的立方結構 Cr 相;Jin[29]等人在研究過程中,認為 Cr 相析出時結構轉變規(guī)律飽和固溶體→富Cr納米原子團簇→G.P.區(qū)→共格fcc Cr相→bcc Cr相→非共c Cr 相。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]合金化對Cu-Cr-Zr-Ti合金組織與性能的影響[J]. 龔留奎,袁繼慧,羅富鑫,袁大偉,張建波,汪航,楊斌. 金屬熱處理. 2018(08)
[2]高強高導Cu-Cr-Zr合金時效性能[J]. 丁宗業(yè),賈淑果,寧向梅,宋克興,劉平. 中國有色金屬學報. 2017(12)
[3]非真空熔煉制備Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的時效動力學研究[J]. 陳婷婷,胡美俊,劉文揚,張建波. 熱加工工藝. 2016(24)
[4]連續(xù)擠壓對Cu-Cr-Zr合金組織與性能的影響[J]. 呂昭弟,宋練鵬,王凱,張龍. 粉末冶金材料科學與工程. 2016(05)
[5]Cu-Cr合金時效過程的相變動力學[J]. 沈斌,程建奕,李海英. 熱加工工藝. 2015(10)
[6]微量Sn元素對高純Cu線再結晶行為的影響[J]. 曹軍,范俊玲,劉志強. 材料熱處理學報. 2015(05)
[7]直流電流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的時效動力學[J]. 張彥敏,王海艷,羅鈞,白寧,甘春雷,李偉文,宋克興. 特種鑄造及有色合金. 2014(11)
[8]預時效+冷軋變形+再時效對6061鋁合金微觀組織和力學性能的影響[J]. 李海,毛慶忠,王芝秀,苗芬芬,方必軍,宋仁國,鄭子樵. 金屬學報. 2014(10)
[9]Cu-Cr-Zr合金熱處理組織及其力學性能[J]. 李萍,高晶. 金屬熱處理. 2008(05)
[10]影響快速凝固Cu-Cr合金時效效果的因素分析[J]. 王東鋒,汪定江,康布熙,田保紅. 兵器材料科學與工程. 2007(02)
博士論文
[1]Cu-Cr-Zr系合金微觀組織演變規(guī)律及合金元素交互作用機理的研究[D]. 彭麗軍.北京有色金屬研究總院 2014
[2]纖維復合Cu-15Cr(-0.24Zr)合金組織、力學和電學性能[D]. 畢莉明.上海理工大學 2013
[3]鎂合金板材特殊軋制變形技術研究[D]. 夏偉軍.湖南大學 2010
[4]新型高強高導Cu-Ag-Cr合金的組織性能及時效動力學研究[D]. 雷靜果.西安理工大學 2007
[5]大規(guī)模集成電路用高強度高導電引線框架銅合金研究[D]. 蘇娟華.西北工業(yè)大學 2006
碩士論文
[1]Cu-Cr-Ag合金制備與組織調控[D]. 袁大偉.江西理工大學 2018
[2]超細晶Cu-Cr-Zr合金的腐蝕性能研究[D]. 周曉.西安建筑科技大學 2017
[3]Cu-X/(Zr-X)(Sn、Ag、In、Sb、Sn+In)微合金的制備及性能與組織研究[D]. 徐澤鵬.云南大學 2016
[4]新型稀土鉻鈷銅合金材料研究[D]. 張媛媛.蘭州理工大學 2012
[5]Cu-Cr-Zr合金制備及其組織性能研究[D]. 鄒彬.大連理工大學 2011
[6]C194合金帶材加工性能研究[D]. 劉凱.江西理工大學 2007
[7]高強高導Cu-Cr-RE合金工藝及性能的優(yōu)化[D]. 郭守暉.南昌大學 2006
[8]添加少量Sn、Al的銅合金的耐蝕性能研究[D]. 趙楠.中南大學 2004
本文編號:3364120
【文章來源】:江西理工大學江西省
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
高性能銅合金抗拉強度和電導率
在一定程度削弱了其工業(yè)應用潛力。在不損失或提下,盡可能地增加材料強度硬度,具有高導電性能國內外學者的研究熱點。金的簡介是一種潛在的高強度高導電銅合金材料。Cr 元素難以體,從而對銅基體的導電性弱化作用小。因此,在Cr 合金仍具有高導電性。根據(jù) Cu-Cr 二元相圖[17],非常小,Cr 原子在 Cu 基體中的極限固溶度約為度越低,Cr 原子在 Cu 基體中的固溶度越低,在室溫固溶度僅為 0.04 at.%[17]。根據(jù)熱力學條件,Cu-Cr 系夠析出 Cr 相。諸多研究證明[18-20],Cu-Cr 系合金在處理,Cu 基體中會彌散析出納米級 Cr 相。Cr 相的界的移動,合金的沉淀強化效果顯著增強,從而獲
第一章 緒論度線也會隨著 Cr 相長大而消失,如圖 1.3 所示。在時效過程中的第二相結變研究中,發(fā)現(xiàn)在較高的時效溫度下,在 Cu-Cr 合金的過飽和固溶體分解過不形成亞穩(wěn)定相,直接析出體心立方結構 Cr 相[24-27]。Stobrawa[28]等人在分效過程中析出相的演變規(guī)律時,觀察到兩種不同形態(tài)的析出相,一種是尺寸的面心立方結構 Cr 相,其晶體結構與基體非常相似,另一種是尺寸較大的立方結構 Cr 相;Jin[29]等人在研究過程中,認為 Cr 相析出時結構轉變規(guī)律飽和固溶體→富Cr納米原子團簇→G.P.區(qū)→共格fcc Cr相→bcc Cr相→非共c Cr 相。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]合金化對Cu-Cr-Zr-Ti合金組織與性能的影響[J]. 龔留奎,袁繼慧,羅富鑫,袁大偉,張建波,汪航,楊斌. 金屬熱處理. 2018(08)
[2]高強高導Cu-Cr-Zr合金時效性能[J]. 丁宗業(yè),賈淑果,寧向梅,宋克興,劉平. 中國有色金屬學報. 2017(12)
[3]非真空熔煉制備Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的時效動力學研究[J]. 陳婷婷,胡美俊,劉文揚,張建波. 熱加工工藝. 2016(24)
[4]連續(xù)擠壓對Cu-Cr-Zr合金組織與性能的影響[J]. 呂昭弟,宋練鵬,王凱,張龍. 粉末冶金材料科學與工程. 2016(05)
[5]Cu-Cr合金時效過程的相變動力學[J]. 沈斌,程建奕,李海英. 熱加工工藝. 2015(10)
[6]微量Sn元素對高純Cu線再結晶行為的影響[J]. 曹軍,范俊玲,劉志強. 材料熱處理學報. 2015(05)
[7]直流電流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的時效動力學[J]. 張彥敏,王海艷,羅鈞,白寧,甘春雷,李偉文,宋克興. 特種鑄造及有色合金. 2014(11)
[8]預時效+冷軋變形+再時效對6061鋁合金微觀組織和力學性能的影響[J]. 李海,毛慶忠,王芝秀,苗芬芬,方必軍,宋仁國,鄭子樵. 金屬學報. 2014(10)
[9]Cu-Cr-Zr合金熱處理組織及其力學性能[J]. 李萍,高晶. 金屬熱處理. 2008(05)
[10]影響快速凝固Cu-Cr合金時效效果的因素分析[J]. 王東鋒,汪定江,康布熙,田保紅. 兵器材料科學與工程. 2007(02)
博士論文
[1]Cu-Cr-Zr系合金微觀組織演變規(guī)律及合金元素交互作用機理的研究[D]. 彭麗軍.北京有色金屬研究總院 2014
[2]纖維復合Cu-15Cr(-0.24Zr)合金組織、力學和電學性能[D]. 畢莉明.上海理工大學 2013
[3]鎂合金板材特殊軋制變形技術研究[D]. 夏偉軍.湖南大學 2010
[4]新型高強高導Cu-Ag-Cr合金的組織性能及時效動力學研究[D]. 雷靜果.西安理工大學 2007
[5]大規(guī)模集成電路用高強度高導電引線框架銅合金研究[D]. 蘇娟華.西北工業(yè)大學 2006
碩士論文
[1]Cu-Cr-Ag合金制備與組織調控[D]. 袁大偉.江西理工大學 2018
[2]超細晶Cu-Cr-Zr合金的腐蝕性能研究[D]. 周曉.西安建筑科技大學 2017
[3]Cu-X/(Zr-X)(Sn、Ag、In、Sb、Sn+In)微合金的制備及性能與組織研究[D]. 徐澤鵬.云南大學 2016
[4]新型稀土鉻鈷銅合金材料研究[D]. 張媛媛.蘭州理工大學 2012
[5]Cu-Cr-Zr合金制備及其組織性能研究[D]. 鄒彬.大連理工大學 2011
[6]C194合金帶材加工性能研究[D]. 劉凱.江西理工大學 2007
[7]高強高導Cu-Cr-RE合金工藝及性能的優(yōu)化[D]. 郭守暉.南昌大學 2006
[8]添加少量Sn、Al的銅合金的耐蝕性能研究[D]. 趙楠.中南大學 2004
本文編號:3364120
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