【摘要】： 在閱讀了國(guó)內(nèi)外大量文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，本文對(duì)銅及銅合金的發(fā)展史作了較為詳盡的概述，特別是對(duì)高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的研究現(xiàn)狀及其應(yīng)用作了詳細(xì)分析。針對(duì)現(xiàn)在所存在的缺點(diǎn)，在對(duì)高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金應(yīng)用領(lǐng)域的局限作了剖析的基礎(chǔ)上，利用四川豐富的鋰資源，研究開(kāi)發(fā)出了新型高強(qiáng)高導(dǎo)的銅鋰合金，利用鋰優(yōu)異的凈化作用，鋰的強(qiáng)化作用，同時(shí)利用其對(duì)純銅電導(dǎo)率降低較小的特點(diǎn)，對(duì)其制備及使用過(guò)程中的相關(guān)作用效應(yīng)進(jìn)行了初步探討，并以其強(qiáng)化作用、對(duì)導(dǎo)電性的影響為重點(diǎn)，探討了其微觀的強(qiáng)化機(jī)制和對(duì)電導(dǎo)率的影響機(jī)制。本研究達(dá)到了預(yù)期的研究目標(biāo)，取得了以下具有理論價(jià)值和工程價(jià)值的創(chuàng)新性研究成果和新的研究進(jìn)展： 1．優(yōu)化了銅鋰合金的制備工藝，探索出了一套安全可靠的制備工藝，簡(jiǎn)化了鋰的添加工藝，制備了鋰的分布均勻一致的銅鋰系列合金，解決了前期研究中由于鋰、銅密度相差較大而造成的分布不均的難點(diǎn)。 2．研究了鋰的凈化作用，研究發(fā)現(xiàn)：鋰的加入，脫氧除硫效果極佳，但鋰對(duì)工業(yè)純銅中微量的鐵、磷、硅等雜質(zhì)基本上沒(méi)有影響，這一點(diǎn)有別于前期報(bào)道中鋰對(duì)純銅中的鐵、磷、硅等夾雜也有優(yōu)異的凈化作用的報(bào)道。 3．雖然前人認(rèn)為鋰的加入可細(xì)化純銅晶粒，改善其機(jī)械性能，但本文對(duì)銅鋰合金凝固特性的研究表明：1)微量鋰的加入，粗化了純銅晶粒，鋰加入量為0.06w％時(shí)，銅鋰合金晶粒尺寸為純銅晶粒的1.7倍，高含量鋰的加入，又使純銅的晶粒細(xì)化，加入鋰含量為2w％時(shí)，銅鋰合金的晶粒尺寸僅為純銅晶粒尺寸的1／2；2)鋰加入銅液后，改變了銅鋰合金的散熱狀況，減緩了合金凝固界面的溫度梯度，消除了銅鋰合金的柱狀樹(shù)枝晶區(qū)，全部 四川 大學(xué)博士學(xué)位論文 轉(zhuǎn)化為等軸晶，這種效應(yīng)尚屬首次報(bào)道。 4．對(duì)銅理合金在300℃、400℃、500t下的抗氧化特性及其在鹽水中 的耐蝕性的研究表明：1）錘的加入，改變了純銅的氧化規(guī)律，具體表現(xiàn)為： 在300’C以下時(shí)，不同含量的理，均不同程度地提高了工業(yè)純銅的抗氧化 性，在500’C，理使銅的抗氧化性有所下降，氧化速率有所上升，且理含 量越高，氧化越嚴(yán)重；2）微量理加入到工業(yè)純銅中，不降低純銅的耐蝕性， 甚而使耐蝕性稍有提高，而含Li量較高的Cu－Li合金耐蝕性較差。 5．通過(guò)理對(duì)工業(yè)純銅在結(jié)晶溫度的影響的研究結(jié)果表明：微量錘的加 入，造成銅的晶格畸變，影響再結(jié)晶過(guò)程的位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)與重排，減緩了晶界 的遷移，從而抑制再結(jié)晶，將純銅的再結(jié)晶溫度由400t提高到440’C。 6．對(duì)純銅及銅錘合金絲的力學(xué)性能的研究發(fā)現(xiàn)：二）微量袒加人工業(yè) 純銅中，造成銅的晶格畸變，，其次由于理、銅原子的彈性模量不同，造成 局部能量的變化，致使位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力增大，另外，由于兩者原子價(jià)態(tài)的 差異，在局部區(qū)域產(chǎn)生極化，提高純銅原子鍵強(qiáng)度，從而提高硬態(tài)銅絲的 相關(guān)力學(xué)性能。2）由于理提高銅的再結(jié)晶溫度，在常規(guī)銅熱處理工藝下， 銅錘合金絲再結(jié)晶程度較輕，其退火組織中仍保留有大量的形變組織，位 錯(cuò)密度下降不大，其運(yùn)動(dòng)阻力仍然較純銅退火組織的大，因此銅錘合金絲 的抗拉強(qiáng)度下降較小，同時(shí)其延伸率較之純銅，提高幅度也較小。 7．對(duì)純銅及銅埋合金絲的電性能研究表明：l）理的加入，增大電子散 射，同時(shí)影響了純銅的價(jià)帶，使純銅費(fèi)米面處的電子態(tài)密度下降，從而降 低純銅的導(dǎo)電率，但是由于理的良好的凈化作用，兩者相消后略微降低銅 的導(dǎo)電率，隨捏含量的增加，銅的導(dǎo)電率呈逐漸下降的趨勢(shì)。2）錘對(duì)工業(yè) 純銅絲在硬、軟態(tài)下的比電阻的影響系數(shù)分別為0．8422，0．9169，這是由 于硬態(tài)下位錯(cuò)密度大，形變量大，從而增加電子散射所致。
【圖文】：

四川大學(xué)博士學(xué)位論文3鏗的凈化作用效應(yīng).1試樣掃描形貌首先在試樣的等軸晶區(qū)切取金相試樣，用掃描電鏡對(duì)試樣金相形貌進(jìn)行觀結(jié)果發(fā)現(xiàn)未加銼的純銅的三晶粒交匯處多未充填滿盈，其金相面上呈現(xiàn)許洞，且在這些孔洞處有雜質(zhì)元素的偏聚，見(jiàn)圖3.la，而銅鏗合金樣金相面現(xiàn)有孔洞，更無(wú)非金屬夾雜的偏聚，其表面光潔、晶界清晰、組織致密，型的掃描形貌圖見(jiàn)圖3.lb。由圖3.1可見(jiàn):鏗的除氣作用較為明顯，且能較為致密的組織結(jié)構(gòu)。

圖3.201#試樣中夾雜物的能譜分析、硫含盆的定量分析銅鏗合金各鑄錠的頂部和底部切取試樣，將表面清潔、的定量測(cè)定，O、S含量測(cè)試結(jié)果如表3.1所示，并將表3.1銅合金鑄錠中的氧、硫含量PM)PM)01#02#03#04#05#l0l53l0月片

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