Cu-Cr-Sn合金成分、工藝、組織與性能之間構(gòu)效關(guān)系研究
發(fā)布時(shí)間:2021-08-26 11:02
沉淀強(qiáng)化型Cu-Cr系合金是一種具有高導(dǎo)電性、高強(qiáng)度、高導(dǎo)熱性的銅合金材料,常用于制備結(jié)晶器內(nèi)襯、高鐵列車(chē)架空導(dǎo)線、接觸導(dǎo)線材料等。本文以低氧銅桿、Cu-8Cr合金和純錫為原料,通過(guò)“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(duì)合金的微觀組織結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和導(dǎo)電性能的影響,重點(diǎn)分析了Cu-Cr-Sn合金在形變與時(shí)效處理過(guò)程中的組織演變與強(qiáng)化機(jī)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(shí)的軟化機(jī)理,揭示了Cu-Cr-Sn合金成分-加工工藝-微觀組織-結(jié)構(gòu)-性能之間的聯(lián)系。研究結(jié)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(huì)使得Cu-Cr-Sn合金電導(dǎo)率降低,并提升合金的硬度。通過(guò)組織分析發(fā)現(xiàn),添加Sn元素能細(xì)化時(shí)效析出相富Cr相,在時(shí)效過(guò)程中能得到5~8nm的時(shí)效析出富Cr相,并發(fā)現(xiàn)在長(zhǎng)時(shí)間保溫下與基體存在共格與半共格關(guān)系的富Cr相并未由fcc結(jié)構(gòu)向bcc結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,這表明Sn元素的添加能抑制時(shí)效過(guò)程中富Cr相由fcc...
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
【文章頁(yè)數(shù)】:67 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高性能銅合金抗拉強(qiáng)度和電導(dǎo)率
在一定程度削弱了其工業(yè)應(yīng)用潛力。在不損失或提下,盡可能地增加材料強(qiáng)度硬度,具有高導(dǎo)電性能?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。金的簡(jiǎn)介是一種潛在的高強(qiáng)度高導(dǎo)電銅合金材料。Cr 元素難以體,從而對(duì)銅基體的導(dǎo)電性弱化作用小。因此,在Cr 合金仍具有高導(dǎo)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(xué)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(huì)彌散析出納米級(jí) Cr 相。Cr 相的界的移動(dòng),合金的沉淀強(qiáng)化效果顯著增強(qiáng),從而獲
第一章 緒論度線也會(huì)隨著 Cr 相長(zhǎng)大而消失,如圖 1.3 所示。在時(shí)效過(guò)程中的第二相結(jié)變研究中,發(fā)現(xiàn)在較高的時(shí)效溫度下,在 Cu-Cr 合金的過(guò)飽和固溶體分解過(guò)不形成亞穩(wěn)定相,直接析出體心立方結(jié)構(gòu) Cr 相[24-27]。Stobrawa[28]等人在分效過(guò)程中析出相的演變規(guī)律時(shí),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(jié)構(gòu) Cr 相,其晶體結(jié)構(gòu)與基體非常相似,另一種是尺寸較大的立方結(jié)構(gòu) Cr 相;Jin[29]等人在研究過(guò)程中,認(rèn)為 Cr 相析出時(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變規(guī)律飽和固溶體→富Cr納米原子團(tuán)簇→G.P.區(qū)→共格fcc Cr相→bcc Cr相→非共c Cr 相。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]合金化對(duì)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(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-Zr合金時(shí)效性能[J]. 丁宗業(yè),賈淑果,寧向梅,宋克興,劉平. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(12)
[3]非真空熔煉制備Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的時(shí)效動(dòng)力學(xué)研究[J]. 陳婷婷,胡美俊,劉文揚(yáng),張建波. 熱加工工藝. 2016(24)
[4]連續(xù)擠壓對(duì)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(xué)與工程. 2016(05)
[5]Cu-Cr合金時(shí)效過(guò)程的相變動(dòng)力學(xué)[J]. 沈斌,程建奕,李海英. 熱加工工藝. 2015(10)
[6]微量Sn元素對(duì)高純Cu線再結(jié)晶行為的影響[J]. 曹軍,范俊玲,劉志強(qiáng). 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]直流電流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的時(shí)效動(dòng)力學(xué)[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(yù)時(shí)效+冷軋變形+再時(shí)效對(duì)6061鋁合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李海,毛慶忠,王芝秀,苗芬芬,方必軍,宋仁國(guó),鄭子樵. 金屬學(xué)報(bào). 2014(10)
[9]Cu-Cr-Zr合金熱處理組織及其力學(xué)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(shí)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(xué)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(jī)理的研究[D]. 彭麗軍.北京有色金屬研究總院 2014
[2]纖維復(fù)合Cu-15Cr(-0.24Zr)合金組織、力學(xué)和電學(xué)性能[D]. 畢莉明.上海理工大學(xué) 2013
[3]鎂合金板材特殊軋制變形技術(shù)研究[D]. 夏偉軍.湖南大學(xué) 2010
[4]新型高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Ag-Cr合金的組織性能及時(shí)效動(dòng)力學(xué)研究[D]. 雷靜果.西安理工大學(xué) 2007
[5]大規(guī)模集成電路用高強(qiáng)度高導(dǎo)電引線框架銅合金研究[D]. 蘇娟華.西北工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]Cu-Cr-Ag合金制備與組織調(diào)控[D]. 袁大偉.江西理工大學(xué) 2018
[2]超細(xì)晶Cu-Cr-Zr合金的腐蝕性能研究[D]. 周曉.西安建筑科技大學(xué) 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(xué) 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(xué) 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(xué) 2011
[6]C194合金帶材加工性能研究[D]. 劉凱.江西理工大學(xué) 2007
[7]高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-RE合金工藝及性能的優(yōu)化[D]. 郭守暉.南昌大學(xué) 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(xué) 2004
本文編號(hào):3364120
【文章來(lái)源】:江西理工大學(xué)江西省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
高性能銅合金抗拉強(qiáng)度和電導(dǎo)率
在一定程度削弱了其工業(yè)應(yīng)用潛力。在不損失或提下,盡可能地增加材料強(qiáng)度硬度,具有高導(dǎo)電性能?chē)?guó)內(nèi)外學(xué)者的研究熱點(diǎn)。金的簡(jiǎn)介是一種潛在的高強(qiáng)度高導(dǎo)電銅合金材料。Cr 元素難以體,從而對(duì)銅基體的導(dǎo)電性弱化作用小。因此,在Cr 合金仍具有高導(dǎo)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(xué)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(huì)彌散析出納米級(jí) Cr 相。Cr 相的界的移動(dòng),合金的沉淀強(qiáng)化效果顯著增強(qiáng),從而獲
第一章 緒論度線也會(huì)隨著 Cr 相長(zhǎng)大而消失,如圖 1.3 所示。在時(shí)效過(guò)程中的第二相結(jié)變研究中,發(fā)現(xiàn)在較高的時(shí)效溫度下,在 Cu-Cr 合金的過(guò)飽和固溶體分解過(guò)不形成亞穩(wěn)定相,直接析出體心立方結(jié)構(gòu) Cr 相[24-27]。Stobrawa[28]等人在分效過(guò)程中析出相的演變規(guī)律時(shí),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(jié)構(gòu) Cr 相,其晶體結(jié)構(gòu)與基體非常相似,另一種是尺寸較大的立方結(jié)構(gòu) Cr 相;Jin[29]等人在研究過(guò)程中,認(rèn)為 Cr 相析出時(shí)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變規(guī)律飽和固溶體→富Cr納米原子團(tuán)簇→G.P.區(qū)→共格fcc Cr相→bcc Cr相→非共c Cr 相。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]合金化對(duì)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(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-Zr合金時(shí)效性能[J]. 丁宗業(yè),賈淑果,寧向梅,宋克興,劉平. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2017(12)
[3]非真空熔煉制備Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的時(shí)效動(dòng)力學(xué)研究[J]. 陳婷婷,胡美俊,劉文揚(yáng),張建波. 熱加工工藝. 2016(24)
[4]連續(xù)擠壓對(duì)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(xué)與工程. 2016(05)
[5]Cu-Cr合金時(shí)效過(guò)程的相變動(dòng)力學(xué)[J]. 沈斌,程建奕,李海英. 熱加工工藝. 2015(10)
[6]微量Sn元素對(duì)高純Cu線再結(jié)晶行為的影響[J]. 曹軍,范俊玲,劉志強(qiáng). 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(05)
[7]直流電流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的時(shí)效動(dòng)力學(xué)[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(yù)時(shí)效+冷軋變形+再時(shí)效對(duì)6061鋁合金微觀組織和力學(xué)性能的影響[J]. 李海,毛慶忠,王芝秀,苗芬芬,方必軍,宋仁國(guó),鄭子樵. 金屬學(xué)報(bào). 2014(10)
[9]Cu-Cr-Zr合金熱處理組織及其力學(xué)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(shí)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(xué)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(jī)理的研究[D]. 彭麗軍.北京有色金屬研究總院 2014
[2]纖維復(fù)合Cu-15Cr(-0.24Zr)合金組織、力學(xué)和電學(xué)性能[D]. 畢莉明.上海理工大學(xué) 2013
[3]鎂合金板材特殊軋制變形技術(shù)研究[D]. 夏偉軍.湖南大學(xué) 2010
[4]新型高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Ag-Cr合金的組織性能及時(shí)效動(dòng)力學(xué)研究[D]. 雷靜果.西安理工大學(xué) 2007
[5]大規(guī)模集成電路用高強(qiáng)度高導(dǎo)電引線框架銅合金研究[D]. 蘇娟華.西北工業(yè)大學(xué) 2006
碩士論文
[1]Cu-Cr-Ag合金制備與組織調(diào)控[D]. 袁大偉.江西理工大學(xué) 2018
[2]超細(xì)晶Cu-Cr-Zr合金的腐蝕性能研究[D]. 周曉.西安建筑科技大學(xué) 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(xué) 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(xué) 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(xué) 2011
[6]C194合金帶材加工性能研究[D]. 劉凱.江西理工大學(xué) 2007
[7]高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-RE合金工藝及性能的優(yōu)化[D]. 郭守暉.南昌大學(xué) 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(xué) 2004
本文編號(hào):3364120
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