本文關(guān)鍵詞：稀土La微合金化銅管材組織性能研究

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【摘要】：利用微合金化技術(shù)原理,將微量稀土La添加到純銅中,研究了不同含量稀土La添加對鑄態(tài)純銅組織、力學(xué)性能的影響,并選出綜合性能最佳的含量。探究了稀土La添加對鑄態(tài)純銅熱加工性能的影響,并對TP2、TU以及加稀土銅鑄坯在室溫低速率動態(tài)壓縮條件下的成形性能進行了比較。在工業(yè)生產(chǎn)中制備出相關(guān)含量的微合金化TP2銅管材,并對其相關(guān)性能進行了分析測試。對鑄態(tài)純銅的分析表明,稀土La添加可以顯著凈化細化純銅的組織,降低雜質(zhì)元素的含量,隨著稀土含量的增加,鑄態(tài)微合金化純銅逐漸由粗大的柱狀晶組織轉(zhuǎn)化為細小的等軸晶組織,其抗拉強度與顯微硬度也逐漸升高,但延伸率呈先升高后下降的趨勢。通過能譜分析測試發(fā)現(xiàn),稀土相在純銅中以Cu6La第二相的形式存在。對TU純銅鑄坯、0.089wt.%La銅鑄坯的熱加工性能進行了分析測試,組織及熱力學(xué)性能的分析表明,該含量稀土La添加形成的第二相粒子Cu6La增加了金屬在熱變形加工中的加工硬化,同時抑制變形過程中動態(tài)再結(jié)晶的發(fā)生。隨著變形程度的繼續(xù)增加,Cu6La粒子進一步抑制動態(tài)再結(jié)晶晶粒長大,提高了材料的熱加工性能。對TP2、TU以及0.089wt.%La銅鑄坯在室溫低速率動態(tài)壓縮條件下的成形性能進行了研究。發(fā)現(xiàn)TP2和TU試樣在50%壓下量條件下,試樣中心區(qū)域產(chǎn)生與壓縮方向呈45°的絕熱剪切帶,其數(shù)量及規(guī)模在70%壓下量時大量增加,而加稀土試樣沒有或很少產(chǎn)生該現(xiàn)象。對Cu6La第二相粒子在壓縮前后的組織形態(tài)進行了背散射掃描觀察,確定了其不可變形粒子的特性。顯微硬度分析結(jié)果表明,隨著應(yīng)變量的增加,TP2及TU試樣的顯微硬度較鑄態(tài)組織有非常明顯的提升,而稀土試樣則變化并不明顯。以Cu-La中間合金的方式將微量稀土La添加到空調(diào)用TP2銅管中,對稀土La含量為0ppm、200ppm的銅管鑄坯和成品光管的成分及組織性能進行了分析。測試結(jié)果表明,稀土La添加能有效地去除銅管中的雜質(zhì)元素,與未加入稀土的TP2銅管相比,稀土La微合金化銅管材無論是鑄坯還是成品管的晶粒尺寸都更為細小;成品銅管抗拉強度達到255Mpa,提高4.5%,延伸率達到55%,提高10%;對La微合金化TP2成品管的導(dǎo)電性能進行測試,其導(dǎo)電率達到84.69%ICAS,提高5.07%。
【關(guān)鍵詞】：稀土La微合金化 第二相粒子 室溫壓縮 成形性能 ACR銅管
【學(xué)位授予單位】：沈陽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要6-8
• Abstract8-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 銅及銅合金概述13
• 1.2 稀土及稀土La13-15
• 1.3 微合金化技術(shù)概述15-16
• 1.4 稀土微合金化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀16-19
• 1.4.1 稀土微合金化技術(shù)在多種材料中的應(yīng)用16-17
• 1.4.2 稀土微合金化技術(shù)在銅合金中的應(yīng)用17-18
• 1.4.3 稀土微合金化技術(shù)在純銅中的應(yīng)用18-19
• 1.5 研究背景及意義19-20
• 1.5.1 研究背景19
• 1.5.2 研究意義19-20
• 1.6 研究內(nèi)容與技術(shù)路線20-22
• 第二章 稀土La微合金化對鑄態(tài)純銅性能的影響22-35
• 2.1 引言22
• 2.2 實驗材料及設(shè)備22-26
• 2.2.1 實驗材料22-23
• 2.2.2 熔煉23-24
• 2.2.3 成分檢測24-25
• 2.2.4 組織形貌觀測25-26
• 2.2.5 力學(xué)性能測試26
• 2.3 成分分析26-27
• 2.4 組織形貌分析27-32
• 2.4.1 金相觀測（OM）27-29
• 2.4.2 掃描電子顯微鏡觀測（SEM）29-32
• 2.5 力學(xué)性能分析32-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 稀土La添加對鑄態(tài)純銅熱加工性能的影響35-44
• 3.1 引言35
• 3.2 實驗材料及設(shè)備35-36
• 3.3 實驗方案36-37
• 3.4 熱力學(xué)性能分析37-40
• 3.4.1 溫度的影響37-38
• 3.4.2 應(yīng)變速率的影響38-39
• 3.4.3 材料的對比39-40
• 3.5 組織分析40-43
• 3.6 本章小結(jié)43-44
• 第四章 稀土La添加對鑄態(tài)純銅室溫成形性能的影響44-57
• 4.1 引言44
• 4.2 實驗材料及方法44-46
• 4.2.1 實驗材料44-45
• 4.2.2 實驗方法及設(shè)備45-46
• 4.3 壓縮力學(xué)性能46-49
• 4.4 組織分析49-52
• 4.4.1 鑄態(tài)組織49-50
• 4.4.2 壓縮組織50-52
• 4.5 顯微硬度測試52-53
• 4.6 分析討論53-56
• 4.6.1 絕熱剪切帶產(chǎn)生原因分析53-54
• 4.6.2 絕熱剪切帶對流變應(yīng)力的影響54-55
• 4.6.3 稀土添加對材料變形的影響55-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第五章 稀土La微合金化對TP2銅管性能的影響57-63
• 5.1 引言57-58
• 5.2 實驗材料及方法58-59
• 5.2.1 實驗材料58
• 5.2.2 現(xiàn)場實驗方案58-59
• 5.3 實驗結(jié)果與分析59-62
• 5.3.1 成分分析59
• 5.3.2 稀土La添加對組織的影響59-61
• 5.3.3 稀土La添加對力學(xué)及導(dǎo)電性能的影響61-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻64-72
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和獲得的科研成果72-73
• 致謝73-74

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