定向凝固Cu-Cr-Ti合金组织性能演变规律及形变热处理研究

发布时间：2021-05-19 06:32

　　采用定向凝固方法制备Cu-Cr-Ti合金可以同时发挥铜基体的高导电性能和纤维状第二相的力学强化作用,具有广泛的应用市场前景。但是,随着电气化道路的快速发展,对接触导线、引线框架用铜合金材料提出了更高的要求,因此开发新型高性能铜合金非常有必要。本文基于以上背景,通过定向凝固液态金属冷却（LMC）法制备Cu-Cr-Ti合金,研究分析了定向凝固速率以及不同Cr、Ti元素含量对Cu-Cr-Ti合金组织性能的影响并进行了取向分析;研究了形变热处理定向凝固Cu-Cr-Ti合金的时效工艺及时效析出行为,与经相同形变热处理工艺“浇铸+挤压”法制备的Cu-Cr-Ti合金在组织性能上进行了深入比对,研究了两种方法制备的Cu-Cr-Ti合金高温软化机制。本研究在定向凝固Cu-Cr-Ti合金工艺-成分-组织-性能之间形成了完整的构效关系,研究结论如下:对于定向凝固Cu-Cr-Ti铸态合金,α-Cu相随定向凝固速率的增加会发生界面失稳而发生形态转变,平界面→胞状晶→胞状树枝晶→柱状树枝晶→柱状晶,算得Cu-0.3Cr合金的平/胞、胞/枝临界转换速率分别约为10μm/s、30μm/s;Cr元素以颗粒状β-Cr相形... 

【文章来源】：江西理工大学江西省

【文章页数】：72 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 Cu-Cr系合金
        1.2.1 Cu-Cr系合金的研究现状
        1.2.2 第三组元对Cu-Cr系合金的影响
        1.2.3 Cu-Cr-Ti合金的研究现状
    1.3 定向凝固技术
        1.3.1 定向凝固制备方法
        1.3.2 定向凝固法制备Cu-Cr合金的研究现状
    1.4 本课题研究内容及创新点
        1.4.1 研究内容
        1.4.2 创新点
    1.5 课题来源
第二章 实验过程与研究方法
    2.1 课题研究技术路线
    2.2 Cu-Cr-Ti合金制备工艺
        2.2.1 “浇铸+挤压”法制备Cu-Cr-Ti合金
        2.2.2 定向凝固法制备Cu-Cr-Ti合金
    2.3 Cu-Cr-Ti合金形变热处理
        2.3.1 形变处理
        2.3.2 热处理
    2.4 Cu-Cr-Ti合金组织分析
        2.4.1 光学显微组织分析
        2.4.2 扫描电子显微镜分析
        2.4.3 透射电子显微镜分析
    2.5 Cu-Cr-Ti合金性能检测
        2.5.1 硬度测试
        2.5.2 导电性能测试
        2.5.3 抗拉强度测试
第三章 定向凝固Cu-Cr-Ti合金组织性能演变规律研究
    3.1 引言
    3.2 定向凝固Cu-Cr-Ti合金铸态组织演变
        3.2.1 定向凝固Cu-Cr-Ti合金宏观组织分布及相分析
        3.2.2 定向凝固Cu-Cr-Ti合金初始过渡阶段组织
        3.2.3 定向凝固Cu-Cr-Ti合金稳态生长阶段组织
        3.2.4 定向凝固速率对Cu-Cr-Ti合金铸态组织的影响
        3.2.5 Ti元素含量对定向凝固Cu-Cr-Ti合金铸态组织的影响
    3.3 定向凝固Cu-Cr-Ti合金中α-Cu相的取向分析
        3.3.1 α-Cu相的宏观取向分析
        3.3.2 α-Cu相的微观取向分析
    3.4 定向凝固Cu-Cr-Ti合金铸态性能
        3.4.1 定向凝固速率对Cu-Cr-Ti合金铸态性能的影响
        3.4.2 Ti元素含量对定向凝固Cu-Cr-Ti合金铸态性能的影响
    3.5 本章小结
第四章 定向凝固Cu-Cr-Ti合金形变热处理及高温软化机制研究
    4.1 引言
    4.2 定向凝固Cu-Cr-Ti合金形变热处理工艺
    4.3 冷变形对定向凝固Cu-Cr-Ti合金组织的影响
    4.4 热处理对定向凝固Cu-Cr-Ti合金组织性能的影响
        4.4.1 Cu-Cr-Ti合金时效析出行为研究
        4.4.2 时效温度对定向凝固Cu-Cr-Ti合金性能的影响
        4.4.3 定向凝固速率对形变热处理Cu-Cr-Ti合金性能的影响
        4.4.4 断口形貌分析
    4.5 形变热处理Cu-Cr-Ti合金高温软化机制
    4.6 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
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[2]高强高导Cu-Cr-Zr系合金的研究进展[J]. 冯培,陈文革,闫芳龙,宁紫薇.  电工材料. 2019(02)
[3]不同定向凝固速率下Cu-2.5%Cr合金中带状组织的形成机理[J]. 朱靖,李勇,王莹,李焕,赵亚茹.  材料导报. 2019(02)
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硕士论文
[1]Cu-（0.50.6）Cr-xZr合金“成分-工艺-组织-性能”构效关系研究[D]. 陈金水.江西理工大学 2019
[2]定向凝固Cu-Cr-Ti过共晶合金的组织演变规律及性能研究[D]. 李焕.江西理工大学 2018
[3]高强高导Cu-Cr-Zr合金组织与性能的研究[D]. 李昊.西安理工大学 2017
[4]高强高导Cu-Cr-Ti合金及复合材料的组织性能研究[D]. 郑碰菊.江西理工大学 2015
[5]形变热处理对Cu-Cr-Ti（RE）合金组织和性能的影响[D]. 黄三龙.西安理工大学 2010
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本文编号：3195300