本文關(guān)鍵詞：Cu-24%Ag合金板材微觀組織與織構(gòu)演變規(guī)律及其對(duì)性能的影響

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【摘要】：高強(qiáng)磁場(chǎng)等諸多領(lǐng)域?qū)?dǎo)電材料的強(qiáng)度和導(dǎo)電性要求越來(lái)越高,原位復(fù)合方法制備的Cu-Ag合金具有優(yōu)良的強(qiáng)度和導(dǎo)電性匹配關(guān)系。通過(guò)拉拔變形制備的Cu-Ag合金線材已有大量的研究,但關(guān)于Cu-Ag合金板材的研究很少。本文通過(guò)冷軋和時(shí)效工藝制備大變形的Cu-24%Ag合金板材,系統(tǒng)地研究了冷軋和時(shí)效過(guò)程中微觀組織結(jié)構(gòu)和性能的演變規(guī)律,探討了合金力學(xué)性能和導(dǎo)電性與組織變化之間的關(guān)系,同時(shí)研究了冷軋和時(shí)效對(duì)合金板材各向異性與取向分布規(guī)律的影響。經(jīng)過(guò)劇烈冷軋變形,Cu-24%Ag合金組織逐漸演變?yōu)橹旅艿碾p相層狀復(fù)合結(jié)構(gòu)。組織主要包括層狀Cu基體、層狀A(yù)g相、(Cu+Ag)共晶體和Cu基體內(nèi)的Ag析出相纖維。冷軋過(guò)程中合金縱截面組織逐漸發(fā)生彎曲并產(chǎn)生剪切帶。Cu基體和Ag相中均出現(xiàn)納米尺度的孿晶,變形量增大,孿晶數(shù)量增多,寬度減小。冷軋后低于250℃時(shí)效時(shí),Cu-24%Ag合金主要發(fā)生回復(fù)過(guò)程,組織沒(méi)有明顯變化,與冷軋態(tài)相比,力學(xué)性能變化較小。高于300℃時(shí)效時(shí),合金組織中出現(xiàn)再結(jié)晶和局部球化,溫度升高,再結(jié)晶和球化區(qū)域增多,再結(jié)晶晶粒和球化顆粒增大,層狀組織逐漸遭到破壞,力學(xué)性能顯著下降。時(shí)效過(guò)程中Cu基體中會(huì)有納米尺寸的Ag相析出,并與基體保持共格關(guān)系,從而產(chǎn)生時(shí)效強(qiáng)化作用提高合金的力學(xué)性能,并降低固溶原子散射改善導(dǎo)電性。經(jīng)過(guò)三次時(shí)效工藝?yán)滠堊冃螢?8.9%的合金板材強(qiáng)度達(dá)到1043 MPa,電導(dǎo)率達(dá)到75%~80%IACS;一次中間時(shí)效工藝?yán)滠堊冃螢?8%的合金板材強(qiáng)度高于900 MPa,電導(dǎo)率大于80%IACS;一次中間時(shí)效工藝?yán)滠堊冃?8%的合金板材進(jìn)行250℃×0.5 h的最終熱處理,強(qiáng)度達(dá)到850 MPa,電導(dǎo)率達(dá)到90%IACS。冷軋變形不斷細(xì)化合金組織,減小相界面間距,變形99%時(shí),Cu基體和Ag層的平均厚度分別減小至96 nm和38 nm左右,共晶體片層厚度至10 nm以下,Ag片狀纖維的厚度減小至1.5 nm左右。Cu-24%Ag合金板材的大冷軋變形下的高強(qiáng)度主要來(lái)自于強(qiáng)烈軋制變形后尺寸和間距均達(dá)到納米級(jí)別的Ag層、Ag析出相片狀纖維和(Cu+Ag)共晶體。冷軋變形后,合金板材Cu相和Ag相取向分布很接近,均主要形成了強(qiáng)的{110}113織構(gòu)和較強(qiáng)的Goss織構(gòu),Cu相比Ag相的織構(gòu)強(qiáng)度更大。450℃時(shí)效之后,Cu相和Ag相的最強(qiáng)取向均發(fā)生小幅度的偏移,時(shí)效0.5~3 h,α取向線上峰取向偏移至φ1=30°,隨時(shí)間延長(zhǎng),合金板材兩相的織構(gòu)強(qiáng)度增大;時(shí)效至8 h,峰取向位置沿α取向線向高φ1值方向移動(dòng),兩相的織構(gòu)強(qiáng)度均顯著下降;時(shí)效至12 h,峰取向位置向低φ1值方向移動(dòng)。與冷軋態(tài)相比,450℃時(shí)效之后,Cu相和Ag相的Goss織構(gòu)顯著降低。Cu-24%Ag合金板材力學(xué)性能的各向異性是Cu相和Ag相的織構(gòu)、具有明顯方向性的兩相層狀組織和Ag析出相纖維共同作用的結(jié)果。
【關(guān)鍵詞】：Cu-Ag合金 冷軋 顯微組織 剪切帶 力學(xué)性能 電導(dǎo)率 織構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：北京有色金屬研究總院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG146.11
【目錄】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 1 緒論12-22
• 1.1 Cu-Ag合金的研究背景12-14
• 1.2 Cu-Ag合金的研究現(xiàn)狀14-20
• 1.2.1 Cu-Ag合金的顯微組織結(jié)構(gòu)14-15
• 1.2.2 Cu-Ag合金的力學(xué)性能和導(dǎo)電性15-16
• 1.2.3 Cu-Ag合金的強(qiáng)化機(jī)理與強(qiáng)化模型16-19
• 1.2.4 Cu-Ag合金的導(dǎo)電機(jī)制與導(dǎo)電模型19
• 1.2.5 Cu-Ag合金的織構(gòu)19-20
• 1.3 本實(shí)驗(yàn)研究目的及內(nèi)容20-22
• 2 實(shí)驗(yàn)材料及研究方法22-27
• 2.1 實(shí)驗(yàn)合金的制備24-25
• 2.1.1 熔煉鑄造24
• 2.1.2 均勻化處理24
• 2.1.3 鍛造24
• 2.1.4 冷軋24
• 2.1.5 時(shí)效24-25
• 2.2 合金的顯微組織觀察與分析25
• 2.2.1 金相（OM）與掃描電子顯微鏡（SEM）組織觀察25
• 2.2.2 透射電子顯微鏡（TEM）觀察25
• 2.3 合金性能測(cè)試25-26
• 2.3.1 力學(xué)性能檢測(cè)25-26
• 2.3.2 導(dǎo)電性能檢測(cè)26
• 2.4 合金織構(gòu)測(cè)試26-27
• 3 Cu-24%Ag合金冷軋過(guò)程中微觀組織與性能的演變規(guī)律27-53
• 3.1 合金鑄態(tài)顯微組織27
• 3.2 合金均勻化熱處理后的顯微組織27-28
• 3.3 合金冷軋態(tài)顯微組織28-49
• 3.3.1 縱截面顯微組織28-31
• 3.3.2 橫截面顯微組織31-34
• 3.3.3 軋面顯微組織34-35
• 3.3.4 冷軋過(guò)程中合金顯微組織尺寸的變化35-36
• 3.3.5 三維顯微組織特征36-37
• 3.3.6 合金冷軋態(tài)顯微組織TEM分析37-49
• 3.4 Cu-24%Ag合金冷軋過(guò)程中力學(xué)性能的演變49-50
• 3.5 Cu-24%Ag合金冷軋過(guò)程中導(dǎo)電性的演變50-51
• 3.6 本章小結(jié)51-53
• 4 時(shí)效對(duì)冷軋Cu-24%Ag合金微觀組織與性能的影響53-73
• 4.1 時(shí)效顯微組織SEM觀察53-55
• 4.2 時(shí)效顯微組織TEM分析55-66
• 4.3 時(shí)效對(duì)Cu-24%Ag合金力學(xué)性能的影響66-70
• 4.4 時(shí)效對(duì)Cu-24%Ag合金導(dǎo)電性的影響70-71
• 4.5 本章小結(jié)71-73
• 5 Cu-24%Ag合金雙相層狀組織對(duì)力學(xué)性能和導(dǎo)電性的影響73-81
• 5.1 Cu-24%Ag合金冷軋過(guò)程中纖維-層狀結(jié)構(gòu)組織的演變規(guī)律73-76
• 5.2 雙相層狀復(fù)合組織與合金強(qiáng)化的關(guān)系76-78
• 5.3 雙相層狀復(fù)合組織對(duì)合金導(dǎo)電性的影響78-80
• 5.4 本章小結(jié)80-81
• 6 Cu-24%Ag合金板材的各向異性與取向分布規(guī)律81-105
• 6.1 冷軋變形對(duì)Cu-24%Ag合金板材各向異性和織構(gòu)的影響81-89
• 6.1.1 冷軋變形對(duì)Cu-24%Ag合金板材各向異性的影響81-82
• 6.1.2 冷軋變形對(duì)Cu-24%Ag合金板材中Cu相織構(gòu)的影響82-85
• 6.1.3 冷軋變形對(duì)Cu-24%Ag合金板材中Ag相織構(gòu)的影響85-89
• 6.2 時(shí)效對(duì)Cu-24%Ag合金板材各向異性和織構(gòu)的影響89-101
• 6.2.1 時(shí)效對(duì)Cu-24%Ag合金板材各向異性的影響89-91
• 6.2.2 時(shí)效對(duì)Cu-24%Ag合金板材中Cu相織構(gòu)的影響91-96
• 6.2.3 時(shí)效對(duì)Cu-24%Ag合金板材中Ag相織構(gòu)的影響96-101
• 6.3 Cu-24%Ag合金板材各向異性的影響因素101-103
• 6.4 本章小結(jié)103-105
• 結(jié)論105-107
• 參考文獻(xiàn)107-113
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的學(xué)術(shù)成果113-114
• 致謝114

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：643814