Cu-Cr-Sn合金成分、工艺、组织与性能之间构效关系研究
发布时间：2021-08-26 11:02
沉淀强化型Cu-Cr系合金是一种具有高导电性、高强度、高导热性的铜合金材料,常用于制备结晶器内衬、高铁列车架空导线、接触导线材料等。本文以低氧铜杆、Cu-8Cr合金和纯锡为原料,通过“铁模浇铸”法、“上引连铸”法与“铸造-挤压”法三种加工制备方法制备Cu-Cr-Sn合金,研究分析了不同工艺条件下Sn元素添加量对合金的微观组织结构、力学性能和导电性能的影响,重点分析了Cu-Cr-Sn合金在形变与时效处理过程中的组织演变与强化机理,并探究了上引连铸-拉拔-固溶-二次拉拔态Cu-Cr-Sn合金在不同温度退火时的软化机理,揭示了Cu-Cr-Sn合金成分-加工工艺-微观组织-结构-性能之间的联系。研究结果如下:Sn元素弥散分布于Cu-Cr-Sn合金基体中,并未发现Sn元素的偏聚现象。Sn元素含量升高会使得Cu-Cr-Sn合金电导率降低,并提升合金的硬度。通过组织分析发现,添加Sn元素能细化时效析出相富Cr相,在时效过程中能得到5～8nm的时效析出富Cr相,并发现在长时间保温下与基体存在共格与半共格关系的富Cr相并未由fcc结构向bcc结构转变,这表明Sn元素的添加能抑制时效过程中富Cr相由fcc...
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高性能铜合金抗拉强度和电导率
在一定程度削弱了其工业应用潜力。在不损失或提下，尽可能地增加材料强度硬度，具有高导电性能国内外学者的研究热点。金的简介是一种潜在的高强度高导电铜合金材料。Cr 元素难以体，从而对铜基体的导电性弱化作用小。因此，在Cr 合金仍具有高导电性。根据 Cu-Cr 二元相图[17]，非常小，Cr 原子在 Cu 基体中的极限固溶度约为度越低，Cr 原子在 Cu 基体中的固溶度越低，在室温固溶度仅为 0.04 at.%[17]。根据热力学条件，Cu-Cr 系够析出 Cr 相。诸多研究证明[18-20]，Cu-Cr 系合金在处理，Cu 基体中会弥散析出纳米级 Cr 相。Cr 相的界的移动，合金的沉淀强化效果显著增强，从而获
第一章 绪论度线也会随着 Cr 相长大而消失，如图 1.3 所示。在时效过程中的第二相结变研究中，发现在较高的时效温度下，在 Cu-Cr 合金的过饱和固溶体分解过不形成亚稳定相，直接析出体心立方结构 Cr 相[24-27]。Stobrawa[28]等人在分效过程中析出相的演变规律时，观察到两种不同形态的析出相，一种是尺寸的面心立方结构 Cr 相，其晶体结构与基体非常相似，另一种是尺寸较大的立方结构 Cr 相；Jin[29]等人在研究过程中，认为 Cr 相析出时结构转变规律饱和固溶体→富Cr纳米原子团簇→G.P.区→共格fcc Cr相→bcc Cr相→非共c Cr 相。
【参考文献】：
期刊论文
[1]合金化对Cu-Cr-Zr-Ti合金组织与性能的影响[J]. 龚留奎,袁继慧,罗富鑫,袁大伟,张建波,汪航,杨斌. 金属热处理. 2018(08)
[2]高强高导Cu-Cr-Zr合金时效性能[J]. 丁宗业,贾淑果,宁向梅,宋克兴,刘平. 中国有色金属学报. 2017(12)
[3]非真空熔炼制备Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的时效动力学研究[J]. 陈婷婷,胡美俊,刘文扬,张建波. 热加工工艺. 2016(24)
[4]连续挤压对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响[J]. 吕昭弟,宋练鹏,王凯,张龙. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(05)
[5]Cu-Cr合金时效过程的相变动力学[J]. 沈斌,程建奕,李海英. 热加工工艺. 2015(10)
[6]微量Sn元素对高纯Cu线再结晶行为的影响[J]. 曹军,范俊玲,刘志强. 材料热处理学报. 2015(05)
[7]直流电流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的时效动力学[J]. 张彦敏,王海艳,罗钧,白宁,甘春雷,李伟文,宋克兴. 特种铸造及有色合金. 2014(11)
[8]预时效+冷轧变形+再时效对6061铝合金微观组织和力学性能的影响[J]. 李海,毛庆忠,王芝秀,苗芬芬,方必军,宋仁国,郑子樵. 金属学报. 2014(10)
[9]Cu-Cr-Zr合金热处理组织及其力学性能[J]. 李萍,高晶. 金属热处理. 2008(05)
[10]影响快速凝固Cu-Cr合金时效效果的因素分析[J]. 王东锋,汪定江,康布熙,田保红. 兵器材料科学与工程. 2007(02)
博士论文
[1]Cu-Cr-Zr系合金微观组织演变规律及合金元素交互作用机理的研究[D]. 彭丽军.北京有色金属研究总院 2014
[2]纤维复合Cu-15Cr（-0.24Zr）合金组织、力学和电学性能[D]. 毕莉明.上海理工大学 2013
[3]镁合金板材特殊轧制变形技术研究[D]. 夏伟军.湖南大学 2010
[4]新型高强高导Cu-Ag-Cr合金的组织性能及时效动力学研究[D]. 雷静果.西安理工大学 2007
[5]大规模集成电路用高强度高导电引线框架铜合金研究[D]. 苏娟华.西北工业大学 2006
硕士论文
[1]Cu-Cr-Ag合金制备与组织调控[D]. 袁大伟.江西理工大学 2018
[2]超细晶Cu-Cr-Zr合金的腐蚀性能研究[D]. 周晓.西安建筑科技大学 2017
[3]Cu-X/（Zr-X）（Sn、Ag、In、Sb、Sn+In）微合金的制备及性能与组织研究[D]. 徐泽鹏.云南大学 2016
[4]新型稀土铬钴铜合金材料研究[D]. 张媛媛.兰州理工大学 2012
[5]Cu-Cr-Zr合金制备及其组织性能研究[D]. 邹彬.大连理工大学 2011
[6]C194合金带材加工性能研究[D]. 刘凯.江西理工大学 2007
[7]高强高导Cu-Cr-RE合金工艺及性能的优化[D]. 郭守晖.南昌大学 2006
[8]添加少量Sn、Al的铜合金的耐蚀性能研究[D]. 赵楠.中南大学 2004
本文编号：3364120
【文章来源】：江西理工大学江西省
【文章页数】：67 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
高性能铜合金抗拉强度和电导率
在一定程度削弱了其工业应用潜力。在不损失或提下，尽可能地增加材料强度硬度，具有高导电性能国内外学者的研究热点。金的简介是一种潜在的高强度高导电铜合金材料。Cr 元素难以体，从而对铜基体的导电性弱化作用小。因此，在Cr 合金仍具有高导电性。根据 Cu-Cr 二元相图[17]，非常小，Cr 原子在 Cu 基体中的极限固溶度约为度越低，Cr 原子在 Cu 基体中的固溶度越低，在室温固溶度仅为 0.04 at.%[17]。根据热力学条件，Cu-Cr 系够析出 Cr 相。诸多研究证明[18-20]，Cu-Cr 系合金在处理，Cu 基体中会弥散析出纳米级 Cr 相。Cr 相的界的移动，合金的沉淀强化效果显著增强，从而获
第一章 绪论度线也会随着 Cr 相长大而消失，如图 1.3 所示。在时效过程中的第二相结变研究中，发现在较高的时效温度下，在 Cu-Cr 合金的过饱和固溶体分解过不形成亚稳定相，直接析出体心立方结构 Cr 相[24-27]。Stobrawa[28]等人在分效过程中析出相的演变规律时，观察到两种不同形态的析出相，一种是尺寸的面心立方结构 Cr 相，其晶体结构与基体非常相似，另一种是尺寸较大的立方结构 Cr 相；Jin[29]等人在研究过程中，认为 Cr 相析出时结构转变规律饱和固溶体→富Cr纳米原子团簇→G.P.区→共格fcc Cr相→bcc Cr相→非共c Cr 相。
【参考文献】：
期刊论文
[1]合金化对Cu-Cr-Zr-Ti合金组织与性能的影响[J]. 龚留奎,袁继慧,罗富鑫,袁大伟,张建波,汪航,杨斌. 金属热处理. 2018(08)
[2]高强高导Cu-Cr-Zr合金时效性能[J]. 丁宗业,贾淑果,宁向梅,宋克兴,刘平. 中国有色金属学报. 2017(12)
[3]非真空熔炼制备Cu-0.37Cr-0.046Sn合金的时效动力学研究[J]. 陈婷婷,胡美俊,刘文扬,张建波. 热加工工艺. 2016(24)
[4]连续挤压对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响[J]. 吕昭弟,宋练鹏,王凯,张龙. 粉末冶金材料科学与工程. 2016(05)
[5]Cu-Cr合金时效过程的相变动力学[J]. 沈斌,程建奕,李海英. 热加工工艺. 2015(10)
[6]微量Sn元素对高纯Cu线再结晶行为的影响[J]. 曹军,范俊玲,刘志强. 材料热处理学报. 2015(05)
[7]直流电流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的时效动力学[J]. 张彦敏,王海艳,罗钧,白宁,甘春雷,李伟文,宋克兴. 特种铸造及有色合金. 2014(11)
[8]预时效+冷轧变形+再时效对6061铝合金微观组织和力学性能的影响[J]. 李海,毛庆忠,王芝秀,苗芬芬,方必军,宋仁国,郑子樵. 金属学报. 2014(10)
[9]Cu-Cr-Zr合金热处理组织及其力学性能[J]. 李萍,高晶. 金属热处理. 2008(05)
[10]影响快速凝固Cu-Cr合金时效效果的因素分析[J]. 王东锋,汪定江,康布熙,田保红. 兵器材料科学与工程. 2007(02)
博士论文
[1]Cu-Cr-Zr系合金微观组织演变规律及合金元素交互作用机理的研究[D]. 彭丽军.北京有色金属研究总院 2014
[2]纤维复合Cu-15Cr（-0.24Zr）合金组织、力学和电学性能[D]. 毕莉明.上海理工大学 2013
[3]镁合金板材特殊轧制变形技术研究[D]. 夏伟军.湖南大学 2010
[4]新型高强高导Cu-Ag-Cr合金的组织性能及时效动力学研究[D]. 雷静果.西安理工大学 2007
[5]大规模集成电路用高强度高导电引线框架铜合金研究[D]. 苏娟华.西北工业大学 2006
硕士论文
[1]Cu-Cr-Ag合金制备与组织调控[D]. 袁大伟.江西理工大学 2018
[2]超细晶Cu-Cr-Zr合金的腐蚀性能研究[D]. 周晓.西安建筑科技大学 2017
[3]Cu-X/（Zr-X）（Sn、Ag、In、Sb、Sn+In）微合金的制备及性能与组织研究[D]. 徐泽鹏.云南大学 2016
[4]新型稀土铬钴铜合金材料研究[D]. 张媛媛.兰州理工大学 2012
[5]Cu-Cr-Zr合金制备及其组织性能研究[D]. 邹彬.大连理工大学 2011
[6]C194合金带材加工性能研究[D]. 刘凯.江西理工大学 2007
[7]高强高导Cu-Cr-RE合金工艺及性能的优化[D]. 郭守晖.南昌大学 2006
[8]添加少量Sn、Al的铜合金的耐蚀性能研究[D]. 赵楠.中南大学 2004
本文编号：3364120
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