采用真空熔煉、冷拉拔制備AuCuPtAgZn合金絲材,研究合金經(jīng)不同變形量冷加工和400～800℃溫度熱處理后的顯微組織和硬度。結(jié)果表明:隨著冷加工率增加,晶粒逐漸被拉長,破碎成絮狀進(jìn)而形成纖維帶狀。在680℃熱處理時(shí),組織發(fā)生局部回復(fù)再結(jié)晶;溫度大于700℃后,組織發(fā)生再結(jié)晶,晶粒逐漸發(fā)生長大。當(dāng)變形量逐漸增加時(shí),合金硬度呈階梯式增大,在80%變形量時(shí)到最高值。冷加工合金的硬度隨著熱處理溫度增大而逐漸降低,在500～800℃時(shí),硬度先快速降低,后緩慢下降并逐漸趨于穩(wěn)定值。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(16)北大核心

【文章頁數(shù)】：4 頁

【部分圖文】：

AuCuPtAgZn合金在不同加工率下的微觀組織

合金絲材加工纖維組織的再結(jié)晶溫度開始溫度為680℃，在此溫度以下熱處理時(shí)，位錯(cuò)重新組合，相互抵消，亞晶晶粒開始形核，位錯(cuò)密度降低，合金組織為纖維狀；在680℃時(shí)，位錯(cuò)集聚發(fā)生多邊化，亞晶通過合并長大，纖維狀組織消失而形成亞晶結(jié)構(gòu)組織；700℃熱處理時(shí)，低能態(tài)亞晶全部回復(fù)形核，組織發(fā)生再結(jié)晶轉(zhuǎn)變，形成細(xì)小均質(zhì)的晶粒。當(dāng)熱處理溫度大于700℃時(shí)，晶粒通過大角度晶界遷移發(fā)生長大。合金在回復(fù)階段的亞晶長大過程中形成退火孿晶，退火孿晶在再結(jié)晶的初期形核于晶界，晶界移動(dòng)而長大時(shí)，原子層在晶界角處（111）面上形成層錯(cuò)[7-8]，層錯(cuò)向長度及寬度方向生長，到一定的尺寸后，可以轉(zhuǎn)化成退火孿晶的晶核，退火孿晶是一種低能態(tài)共格晶界然后晶核隨晶界遷移而長大[9]。圖3為AuCuPtAgZn合金不同狀態(tài)下的顯微硬度。由圖3(a）可知，隨著加工率量增加，絲材硬度呈階梯式增大，當(dāng)變形量為15%時(shí)，硬度快速增加。表明冷加工變形初期，晶格發(fā)生歪扭，產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力；當(dāng)變形量大于55%時(shí)，硬度顯著增加；在80%變形量時(shí)，維氏硬度達(dá)到最高值271 HV；在90%變形量時(shí)，硬度稍微降低。隨著合金變形程度增加，晶體發(fā)生滑移，位錯(cuò)移動(dòng)和增殖，位錯(cuò)之間、位錯(cuò)與合金元素產(chǎn)生交互作用和纏結(jié)形成障礙，使位錯(cuò)難以越過這些障礙，產(chǎn)生加工硬化，合金硬度逐漸增大。當(dāng)加工率為90%時(shí)，組織發(fā)生劇烈塑性變形，位錯(cuò)反應(yīng)和相互交割加劇，位錯(cuò)合并而密度降低，導(dǎo)致硬度降低。合金絲材在400～800℃熱處理后的顯微硬度如圖3(b）所示。400℃熱處理時(shí)，合金維氏硬度大于320 HV；在450、500℃熱處理后，硬度值降低，但明顯大于加工態(tài)的硬度值；當(dāng)熱處理溫度增加至600℃后，硬度顯著降低；當(dāng)溫度在650～800℃時(shí)，合金硬度緩慢降低，逐漸趨于穩(wěn)定值。在400～500℃熱處理時(shí)，合金發(fā)生有序轉(zhuǎn)變，固溶相分解轉(zhuǎn)化成具有四方性的AuCu有序相，有序化使原子間結(jié)合力增強(qiáng)，點(diǎn)陣畸變增加塑性變形的阻力，提高了合金的硬度。隨著溫度增大，組織發(fā)生低溫回復(fù)，空位消失，所以硬度逐漸降低。當(dāng)500～650℃熱處理時(shí)，合金元素發(fā)生固溶溶解，位錯(cuò)重組而密度降低，導(dǎo)致硬度顯著降低。當(dāng)700～800℃熱處理時(shí)，合金組織發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶，晶粒逐漸長大，硬度緩慢降低。

圖3為AuCuPtAgZn合金不同狀態(tài)下的顯微硬度。由圖3(a）可知，隨著加工率量增加，絲材硬度呈階梯式增大，當(dāng)變形量為15%時(shí)，硬度快速增加。表明冷加工變形初期，晶格發(fā)生歪扭，產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力；當(dāng)變形量大于55%時(shí)，硬度顯著增加；在80%變形量時(shí)，維氏硬度達(dá)到最高值271 HV；在90%變形量時(shí)，硬度稍微降低。隨著合金變形程度增加，晶體發(fā)生滑移，位錯(cuò)移動(dòng)和增殖，位錯(cuò)之間、位錯(cuò)與合金元素產(chǎn)生交互作用和纏結(jié)形成障礙，使位錯(cuò)難以越過這些障礙，產(chǎn)生加工硬化，合金硬度逐漸增大。當(dāng)加工率為90%時(shí)，組織發(fā)生劇烈塑性變形，位錯(cuò)反應(yīng)和相互交割加劇，位錯(cuò)合并而密度降低，導(dǎo)致硬度降低。合金絲材在400～800℃熱處理后的顯微硬度如圖3(b）所示。400℃熱處理時(shí)，合金維氏硬度大于320 HV；在450、500℃熱處理后，硬度值降低，但明顯大于加工態(tài)的硬度值；當(dāng)熱處理溫度增加至600℃后，硬度顯著降低；當(dāng)溫度在650～800℃時(shí)，合金硬度緩慢降低，逐漸趨于穩(wěn)定值。在400～500℃熱處理時(shí)，合金發(fā)生有序轉(zhuǎn)變，固溶相分解轉(zhuǎn)化成具有四方性的AuCu有序相，有序化使原子間結(jié)合力增強(qiáng)，點(diǎn)陣畸變增加塑性變形的阻力，提高了合金的硬度。隨著溫度增大，組織發(fā)生低溫回復(fù)，空位消失，所以硬度逐漸降低。當(dāng)500～650℃熱處理時(shí)，合金元素發(fā)生固溶溶解，位錯(cuò)重組而密度降低，導(dǎo)致硬度顯著降低。當(dāng)700～800℃熱處理時(shí)，合金組織發(fā)生回復(fù)再結(jié)晶，晶粒逐漸長大，硬度緩慢降低。3 結(jié)論

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]添加元素對Au-Cu合金強(qiáng)化影響的研究進(jìn)展[J]. 孔令嬌,李強(qiáng),李翔,萬吉高,武海軍.  貴金屬. 2014(04)
[2]形變孿晶的消失與退火孿晶的形成機(jī)制[J]. 楊鋼,孫利軍,張麗娜,王立民,王昌.  鋼鐵研究學(xué)報(bào). 2009(02)



本文編號(hào)：3373367