Cu-Cr-Zr系合金作為一類沉淀強(qiáng)化型高強(qiáng)高導(dǎo)的銅合金,具有較高的強(qiáng)度,良好的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、耐蝕性、熱穩(wěn)定性以及易于加工等性能特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于集成電路引線框架、高鐵接觸材料、異步牽引電動機(jī)轉(zhuǎn)子、熱核實(shí)驗(yàn)反應(yīng)堆以及大推力火箭發(fā)動機(jī)燃燒室等關(guān)鍵領(lǐng)域。Cu-Cr-Zr合金的化學(xué)成分(質(zhì)量分?jǐn)?shù))為Cr含量0.25 wt.%~1.2 wt.%、Zr含量0.08 wt.%~0.20 wt.%,硬度(HRB)為78~83,軟化溫度為550℃。經(jīng)時效處理后硬度、強(qiáng)度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性均顯著提高,易于焊接。而常規(guī)鑄造方法鑄造Cu-Cr-Zr時Cr易燒損,成分不均勻,工藝復(fù)雜,成本高。本文使用鋁熱反應(yīng)熔化法制備Cu-Cr-Zr合金,成本低廉,工藝簡單,是一種新穎的材料制備技術(shù)。制備時分別采用了純銅,玻璃石墨為底材,并以不同的混料方法進(jìn)行了制備Cu-Cr-Zr合金,確定Cu-Cr-Zr合金的制備工藝為石墨底材+合金元素坯體置于鋁熱反應(yīng)坯體之間來制備Cu-Cr-Zr合金。對鋁熱反應(yīng)法制備的Cu-Cr-Zr進(jìn)行軋制和時效后做拉伸測試和導(dǎo)電性測試,結(jié)果表明:總變形量為30%的軋制試樣的屈服強(qiáng)度為220.50 MPa,抗拉強(qiáng)度260.80 MPa,60%,90%軋制變形量的拉伸試樣的屈服強(qiáng)度分別為292.10 MPa和361.53 MPa�？估瓘�(qiáng)到達(dá)324.30 MPa和397.52 MPa。測量三種不同軋制參數(shù)拉伸斷裂后的延伸率,分別為:30%變形量的試樣延伸率為9.43%,60%變形量的試樣延伸率為7.54%,90%變形量的試樣延伸率為8.52%。不同軋制參數(shù)軋后在450℃時效1h后的拉伸應(yīng)力-應(yīng)變曲線,從圖中可以看出軋制后時效的銅合金強(qiáng)度均得到了提升,30%,60%和90%軋制試樣時效后的抗拉強(qiáng)度分別為272.88 MPa,381.61MPa和411.65 MPa。屈服強(qiáng)度分別為222.62 MPa,303.14 MPa和364.69 MPa。60%變形量和90%變形量的試樣時效后塑性得到提升,90%變形量的試樣的延伸率由時效前的8.52%提升為25.72%。60%變形量的延伸率為13.09%。不同變形量軋制后的試樣經(jīng)過時效后,導(dǎo)電率表現(xiàn)出對軋制變形量的不敏感性,導(dǎo)電率下降幅度不大。
【學(xué)位單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TG146.11
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 銅合金的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.1 Cu合金的成分設(shè)計(jì)
        1.2.2 Cu合金的制備技術(shù)
        1.2.3 銅合金的強(qiáng)化方式
    1.3 銅合金面臨的問題及解決對策
    1.4 課題內(nèi)容及研究意義
        1.4.1 課題研究內(nèi)容
        1.4.2 課題研究意義
    1.5 課題創(chuàng)新性
第二章 不同底材制備Cu-Cr-Zr的成分和組織
    2.1 實(shí)驗(yàn)過程
        2.1.1 Zr-Al粉末的制備
        2.1.2 底材設(shè)計(jì)
        2.1.3 物料配比
        2.1.4 實(shí)驗(yàn)方案
    2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及討論
        2.2.1 不同底材制備的Cu-Cr-Zr合金
        2.2.2 不同物料配比制備Cu-Cr-Zr合金
        2.2.3 合金元素坯體置中制備Cu-Cr-Zr合金
    2.3 小結(jié)
第三章 軋制對Cu-Cr-Zr合金組織和性能的影響
    3.1 實(shí)驗(yàn)過程
        3.1.1 鑄態(tài)組織軋制
        3.1.2 組織表征
        3.1.3 力學(xué)性能測試
        3.1.4 硬度測試
        3.1.5 導(dǎo)電性測試
    3.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    3.3 分析及討論
        3.3.1 軋制對制備的Cu-Cr-Zr合金力學(xué)性能的影響
        3.3.2 軋制對制備的Cu-Cr-Zr合金導(dǎo)電性能的影響
    3.4 小結(jié)
第四章 時效對Cu-Cr-Zr合金組織的影響
    4.1 實(shí)驗(yàn)過程
        4.1.1 時效處理
        4.1.2 試樣制備及表征
        4.1.3 力學(xué)性能測試
        4.1.4 硬度測試
        4.1.5 導(dǎo)電性測試
    4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果
        4.2.1 時效處理對鑄態(tài)Cu-Cr-Zr合金組織的影響
        4.2.2 時效處理對軋制后Cu-Cr-Zr合金組織和力學(xué)性能的影響
    4.3 分析與討論
        4.3.1 時效處理對軋制后Cu-Cr-Zr合金組織和力學(xué)性能的影響
        4.3.2 時效對軋制的Cu-Cr-Zr合金導(dǎo)電性能的影響
    4.4 小結(jié)
結(jié)論及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄

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本文編號：2884215