液态模锻纯铜的组织与性能研究

发布时间：2020-03-27 14:44

【摘要】： 液态模锻是一种优质、高效的工艺方法,在合理的工艺参数下,能保证做出内部组织致密、表面光洁度高、力学性能优良的试样。采用控制其它工艺参数不变而只让其中一个参数在一定范围内变化的方法制定了试验方案,并且对试验中工艺参数进行合理的优化选取,对试验中的操作规律和要求进行了研究。 本实验选用T 1、T2(≥99.90%)电解铜为原料,采用液态模锻工艺制备纯铜试样。液态模锻工艺参数选择为:(1)模锻压力为10～25MPa,(2)浇注温度为1100℃～1200℃,(3)模具预热温度为200℃～300℃,(4)开始加压时间3～10s,(5)保压时间20～50s。试样加工后进行适当的热处理,热处理工艺选择为:(1)热处理温度250℃～350℃,(2)热处理时间为1.5h～2.5h。 通过MeF3大型金相显微镜、JSM-1700F扫描电子显微镜对液态模锻纯铜试样进行组织及断口分析,结果表明:在合理的工艺参数下,纯铜试样组织致密,晶粒明显细化,拉伸断口有明显的韧窝,呈韧性断口的特征。对致密度的测量表明:液态模锻纯铜试样的致密度达到了9.35g/cm~3,较普通金属型铸造纯铜(8.9g/cm~3)提高了4%。通过WDW-100微机控制万能材料试验机对液态模锻纯铜试样进行常温拉伸试验,液态模锻纯铜试样的抗拉强度达到了287MPa,比金属型铸造纯铜(130～150MPa)提高了80%。硬度测试采用HBRVU-187.5型布洛维光学硬度计,液态模锻纯铜试样的布氏硬度达到了89.7HBS,比金属型铸造纯铜(50～60HBS)提高了30%。电导率测试结果显示:液态模锻纯铜的电导率达到了101%IACS,完全符合国际退火铜标准(纯铜的电导率为100%IACS～103%IACS)。室温摩擦磨损性能测试表明:液态模锻纯铜的摩擦磨损性能明显优于金属型纯铜。 通过对比不同液态模锻工艺参数下纯铜试样的宏观形貌、微观组织、力学性能及导电性能,我们得出液态模锻纯铜的最佳工艺参数为:(1)液态模锻压力20MPa,(2)浇注温度1150℃(3)模具预热温度250℃。通过对比不同热处理工艺(温度和时间)下液态模锻纯铜试样的微观组织及性能得出液态模锻纯铜最佳的热处理工艺为:(1)热处理温度为300℃,(2)热处理时间为2h。
【图文】：

F19.1.1Thebringingforwardoftheliquiddieforging1.4液态模锻的工艺流程图1.2所示为液态模锻典型工艺流程示意图[川。可以划分为金属液和模具的准备、金属液的浇注、合模施压以及开模取件四个步骤。

电导率采用QJ57型直流双臂电桥测量，测量范围为:0.01林Q一1.11llok0，准确度0.05%，内接电桥工作电源1.5V，内接指零仪电源gV。试样制备如图2.8所示。试样直径。lmm，长度为25omm一35omm，试样经热处理后打磨成光亮的铜杆进行测试，测得电阻R后，按p二RS/L(其中S为试样导电的横截面积，L为试样导电的长度)求得试样的电阻率。纯铜的标准电导率为100%，对应的电阻率为1.7241林。.cm(国际退火铜标准)，试样的电导率为%IACs一 1.7241/p。
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TG146.11

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本文编号：2603107