Cu-Cr-Se高性能航空触点合金研制

发布时间：2021-05-22 23:22

　　低性能的航空触点铜基合金在运行中容易因磨损和电弧冲击而发生失效,导致使用了这些触点材料的飞机电子电气系统的可靠性严重降低,不仅会造成飞机的维修周期缩短、维修时间延长、维修成本升高,还对航空安全形成极大威胁。在我国飞机的利用率日益增多和国家大力推进大飞机计划的背景下,急需开发出兼具较优力学性能和较高导电能力的航空触点铜基合金来支持飞机关键材料的国产化发展。本研究针对航空工程对相关材料的迫切需求,从优化合金成分的混料设计实验出发,采用熔炼、等通道挤压变形处理（ECAP）和热处理相结合的方法研制了一种高强高导的Cu-Cr-Se航空触点铜基合金材料。在此基础上,对ECAP处理工艺下合金的显微组织演变规律、热处理工艺对合金力学性能和导电性能的影响以及合金的高温性能进行了系统的研究。以现役机载设备当中典型航空触点铜基合金材料为参照,对优化制备工艺条件下获得的Cu-Cr-Se航空触点铜基合金材料的特征和性能进行了对比探讨。论文研究得到的主要结论如下:在采用Scheffé多项式回归模型,通过三因子二阶数的单纯型格点设计方法进行混料设计实验的条件下,随着Se质量分数的增加,Cu-Cr-Se合金的显微硬度... 

【文章来源】：中国民用航空飞行学院四川省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 航空触点铜合金的研究现状
    1.2 等通道转角挤压(ECAP)材料变形技术的研究现状
    1.3 本论文的名词规定和主要研究内容
第二章 材料制备与实验方法
    2.1 实验设备
    2.2 铜基母合金的熔炼工艺
    2.3 铜合金的热处理与等通道转角挤压(ECAP)变形处理工艺
    2.4 铜合金基本性能测试
        2.4.1 力学性能测试
        2.4.2 导电率测试
        2.4.3 软化温度测试
    2.5 铜合金的组织形貌与微区成分分析
        2.5.1 铜合金的金相分析
        2.5.2 铜合金的电镜与能谱分析
        2.5.3 铜合金的X射线衍射分析
第三章 高强高导航空触点铜合金的成分设计
    3.1 铜基母合金中元素的基本性质
        3.1.1 合金元素Cr的作用
        3.1.2 添加Se元素的作用
    3.2 Cu-Cr-Se母合金中各合金元素含量的合理范围
    3.3 基于显微硬度的Cu-Cr-Se母合金成分设计
    3.4 基于导电率的Cu-Cr-Se母合金成分设计
    3.5 热处理后合金的显微组织
        3.5.1 固溶态Cu-0.4Cr-0.1Se铜合金的显微组织
        3.5.2 时效态Cu-0.4Cr-0.1Se铜合金的显微组织
        3.5.3 时效态Cu-0.4Cr-0.1Se合金的扫描电镜形貌和能谱分析
        3.5.4 时效态Cu-0.4Cr-0.1Se合金的X射线衍射分析
    3.6 合金元素的含量对时效态Cu-Cr-Se合金显微硬度的影响
        3.6.1 Se的含量对时效态Cu-Cr-Se合金显微硬度的影响
        3.6.2 Cr的含量对时效态Cu-Cr-Se合金显微硬度的影响
        3.6.3 分析讨论
    3.7 合金元素的含量对Cu-Cr-Se合金热处理后导电率的影响
        3.7.1 Se的含量对Cu-Cr-Se合金热处理后导电率的影响
        3.7.2 Cr的含量对Cu-Cr-Se合金热处理后导电率的影响
        3.7.3 分析与讨论
    3.8 本章小结
第四章 后处理工艺对Cu-0.4Cr-0.1Se合金组织和性能的影响
    4.1 ECAP处理工艺对Cu-0.4Cr-0.1Se合金微观组织的影响
        4.1.1 固溶态Cu-0.4Cr-0.1Se合金试样经ECAP处理后的外观
        4.1.2 固溶态Cu-0.4Cr-0.1Se合金经ECAP处理后的组织特征
        4.1.3 固溶态Cu-0.4Cr-0.1Se合金经ECAP和时效处理后的组织特征
    4.2 处理工艺对Cu-0.4Cr-0.1Se合金显微硬度的影响
        4.2.1 ECAP处理工艺对Cu-0.4Cr-0.1Se合金显微硬度的影响
        4.2.2 后处理工艺对Cu-0.4Cr-0.1Se合金显微硬度的影响
        4.2.3 分析讨论
    4.3 ECAP处理工艺对固溶态Cu-0.4Cr-0.1Se合金导电率的影响
    4.4 时效工艺对Cu-0.4Cr-0.1Se合金显微硬度和导电率的影响
        4.4.1 时效温度对Cu-0.4Cr-0.1Se合金显微硬度和导电率的影响
        4.4.2 时效时间对Cu-0.4Cr-0.1Se合金显微硬度和导电率的影响
    4.5 本章小结
第五章 Cu-0.4Cr-0.1Se航空触点合金的应用性能研究
    5.1 M3819 航空磁电机分电器触点铜合金的物相与性能
        5.1.1 M3819 航空磁电机分电器触点铜合金显微组织
        5.1.2 M3819 航空磁电机分电器触点铜合金的显微硬度与导电率
        5.1.3 M3819 航空磁电机分电器触点铜合金的主要成分
    5.2 Cu-0.4Cr-0.1Se航空触点合金的软化温度与拉伸力学性能
        5.2.1 Cu-0.4Cr-0.1Se的高温软化温度
        5.2.2 Cu-0.4Cr-0.1Se合金的抗拉强度
    5.3 讨论
        5.3.1 力学性能的分析对比
        5.3.2 导电性能的分析对比
        5.3.3 软化温度的分析对比
    5.4 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间取得的学术成果
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3201837