Cu-Cr-Fe-Ni合金組織與性能的研究
發(fā)布時間:2024-01-20 09:29
Cu-Cr系合金是一種析出強化型合金,具有良好的綜合性能,被廣泛應用于軌道交通、電子電氣行業(yè),而微量合金元素的加入可進一步優(yōu)化Cu-Cr系合金的綜合性能。本論文選擇Fe、Ni為微量加入元素,以純Cu(99.95 wt.%)、Cu-8.0wt.%Cr中間合金、純Fe(99.9 wt.%)、純Ni(99.99 wt.%)為原料,通過大氣熔煉的方法制備了Cu-Cr-Fe-Ni系四元合金,采用X射線衍射、金相(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜儀(EDS)、透射電鏡(TEM)等分析測試方法,研究不同Ni含量、熱加工、固溶處理、冷變形、時效處理過程對合金硬度、導電性及微觀組織演變規(guī)律的影響。研究結(jié)果表明:Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金經(jīng)非真空熔煉后形成枝狀晶組織,Fe、Ni元素均勻的分布于基體中,Cr元素一部分溶解于基體中,一部分以第二相的形式富集于枝晶間隙處。試樣合金經(jīng)熱軋后晶粒發(fā)生扭曲變形,硬度和電導率的變化不明顯,再經(jīng)950℃×1 h固溶后,初始富集于枝晶間和晶界處的富Cr相發(fā)生溶解,導致合金的硬度和電導率分別降低,較熱軋態(tài)試樣分別降低21.5 HV0.2、3.5%I...
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 高性能銅合金應用
1.2.1 接觸導線材料
1.2.2 引線框架材料
1.2.3 結(jié)晶器材料
1.2.4 電阻焊電極材料
1.2.5 火箭發(fā)動機燃燒室
1.3 高性能銅合金的強化方式
1.3.1 固溶強化
1.3.2 時效析出強化
1.3.3 細晶強化
1.3.4 加工硬化
1.3.5 復合材料法強化銅合金
1.4 高性能銅合金的導電性
1.4.1 銅合金的導電機制
1.4.2 影響銅合金導電率的因素
1.5 Cu-Cr系合金的研究現(xiàn)狀
1.5.1 Cu-Cr合金的研究進展
1.5.2 微合金化Cu-Cr合金的研究現(xiàn)狀
1.5.3 Cu-Cr系合金制備工藝的研究
1.6 研究的內(nèi)容及意義
1.7 課題來源
第二章 材料制備與研究方法
2.1 試驗原材料
2.2 試驗設(shè)備
2.2.1 熔煉設(shè)備
2.2.2 形變與熱處理設(shè)備
2.2.3 試樣所用其他設(shè)備
2.3 試驗研究的技術(shù)路線
2.3.1 合金成分設(shè)計
2.3.2 合金的熔煉
2.3.3 合金的熱軋
2.3.4 合金的固溶處理
2.3.5 合金的冷變形處理
2.3.6 合金的時效處理
2.4 合金的性能測試與微觀組織分析
2.4.1 電學性能測試
2.4.2 力學性能測試
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 顯微組織觀察
第三章 形變熱處理對Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 合金成分和差熱分析
3.3 Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金的鑄態(tài)、熱軋及固溶態(tài)組織
3.3.1 合金的性能分析
3.3.2 合金的鑄態(tài)組織
3.3.3 Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金的熱軋態(tài)組織
3.3.4 Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金的固溶態(tài)組織
3.4 時效對合金組織和性能的影響
3.4.1 時效時間對合金性能的影響
3.4.2 時效時間對合金組織的影響
3.4.3 固溶時效組織的XRD分析
3.5 固溶-冷變形-時效對合金組織和性能的影響
3.5.1 合金變形后性能分析
3.5.2 不同變形量對合金組織的影響
3.5.3 變形后時效合金的性能變化
3.5.4 變形后時效合金的組織變化
3.6 本章小結(jié)
第四章 Ni含量對Cu-Cr-Fe-Ni合金組織性能的影響
4.1 引言
4.2 不同含量Ni對 Cu-Cr-Fe-xNi組織性能的影響
4.2.1 不同含量Ni對鑄態(tài)合金組織性能的影響
4.2.2 不同含量Ni對熱軋態(tài)合金組織性能的影響
4.2.3 不同含量Ni對固溶態(tài)合金組織性能的影響
4.3 不同Ni含量對Cu-Cr-Fe-Ni合金時效析出行為的影響
4.4 不同含量Ni對冷軋形Cu-Cr-Fe-xNi合金性能的影響
4.5 不同Ni含量對Cu-Cr-Fe-xNi合金時效行為的影響
4.5.1 不同形變量Cu-Cr-Fe-xNi合金時效行為的研究
4.5.2 Ni對不同形變量Cu-Cr-Fe-xNi合金時效性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3880595
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第一章 緒論
1.1 引言
1.2 高性能銅合金應用
1.2.1 接觸導線材料
1.2.2 引線框架材料
1.2.3 結(jié)晶器材料
1.2.4 電阻焊電極材料
1.2.5 火箭發(fā)動機燃燒室
1.3 高性能銅合金的強化方式
1.3.1 固溶強化
1.3.2 時效析出強化
1.3.3 細晶強化
1.3.4 加工硬化
1.3.5 復合材料法強化銅合金
1.4 高性能銅合金的導電性
1.4.1 銅合金的導電機制
1.4.2 影響銅合金導電率的因素
1.5 Cu-Cr系合金的研究現(xiàn)狀
1.5.1 Cu-Cr合金的研究進展
1.5.2 微合金化Cu-Cr合金的研究現(xiàn)狀
1.5.3 Cu-Cr系合金制備工藝的研究
1.6 研究的內(nèi)容及意義
1.7 課題來源
第二章 材料制備與研究方法
2.1 試驗原材料
2.2 試驗設(shè)備
2.2.1 熔煉設(shè)備
2.2.2 形變與熱處理設(shè)備
2.2.3 試樣所用其他設(shè)備
2.3 試驗研究的技術(shù)路線
2.3.1 合金成分設(shè)計
2.3.2 合金的熔煉
2.3.3 合金的熱軋
2.3.4 合金的固溶處理
2.3.5 合金的冷變形處理
2.3.6 合金的時效處理
2.4 合金的性能測試與微觀組織分析
2.4.1 電學性能測試
2.4.2 力學性能測試
2.4.3 X射線衍射分析
2.4.4 顯微組織觀察
第三章 形變熱處理對Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金組織和性能的影響
3.1 引言
3.2 合金成分和差熱分析
3.3 Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金的鑄態(tài)、熱軋及固溶態(tài)組織
3.3.1 合金的性能分析
3.3.2 合金的鑄態(tài)組織
3.3.3 Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金的熱軋態(tài)組織
3.3.4 Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金的固溶態(tài)組織
3.4 時效對合金組織和性能的影響
3.4.1 時效時間對合金性能的影響
3.4.2 時效時間對合金組織的影響
3.4.3 固溶時效組織的XRD分析
3.5 固溶-冷變形-時效對合金組織和性能的影響
3.5.1 合金變形后性能分析
3.5.2 不同變形量對合金組織的影響
3.5.3 變形后時效合金的性能變化
3.5.4 變形后時效合金的組織變化
3.6 本章小結(jié)
第四章 Ni含量對Cu-Cr-Fe-Ni合金組織性能的影響
4.1 引言
4.2 不同含量Ni對 Cu-Cr-Fe-xNi組織性能的影響
4.2.1 不同含量Ni對鑄態(tài)合金組織性能的影響
4.2.2 不同含量Ni對熱軋態(tài)合金組織性能的影響
4.2.3 不同含量Ni對固溶態(tài)合金組織性能的影響
4.3 不同Ni含量對Cu-Cr-Fe-Ni合金時效析出行為的影響
4.4 不同含量Ni對冷軋形Cu-Cr-Fe-xNi合金性能的影響
4.5 不同Ni含量對Cu-Cr-Fe-xNi合金時效行為的影響
4.5.1 不同形變量Cu-Cr-Fe-xNi合金時效行為的研究
4.5.2 Ni對不同形變量Cu-Cr-Fe-xNi合金時效性能的影響
4.6 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論
參考文獻
致謝
攻讀學位期間的研究成果
本文編號:3880595
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