AuCuPtAgZn合金丝材组织和性能研究
发布时间：2021-08-30 19:28
采用真空熔炼、冷拉拔制备AuCuPtAgZn合金丝材,研究合金经不同变形量冷加工和400～800℃温度热处理后的显微组织和硬度。结果表明:随着冷加工率增加,晶粒逐渐被拉长,破碎成絮状进而形成纤维带状。在680℃热处理时,组织发生局部回复再结晶;温度大于700℃后,组织发生再结晶,晶粒逐渐发生长大。当变形量逐渐增加时,合金硬度呈阶梯式增大,在80%变形量时到最高值。冷加工合金的硬度随着热处理温度增大而逐渐降低,在500～800℃时,硬度先快速降低,后缓慢下降并逐渐趋于稳定值。
【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(16)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
AuCuPtAgZn合金在不同加工率下的微观组织
合金丝材加工纤维组织的再结晶温度开始温度为680℃，在此温度以下热处理时，位错重新组合，相互抵消，亚晶晶粒开始形核，位错密度降低，合金组织为纤维状；在680℃时，位错集聚发生多边化，亚晶通过合并长大，纤维状组织消失而形成亚晶结构组织；700℃热处理时，低能态亚晶全部回复形核，组织发生再结晶转变，形成细小均质的晶粒。当热处理温度大于700℃时，晶粒通过大角度晶界迁移发生长大。合金在回复阶段的亚晶长大过程中形成退火孪晶，退火孪晶在再结晶的初期形核于晶界，晶界移动而长大时，原子层在晶界角处（111）面上形成层错[7-8]，层错向长度及宽度方向生长，到一定的尺寸后，可以转化成退火孪晶的晶核，退火孪晶是一种低能态共格晶界然后晶核随晶界迁移而长大[9]。图3为AuCuPtAgZn合金不同状态下的显微硬度。由图3(a）可知，随着加工率量增加，丝材硬度呈阶梯式增大，当变形量为15%时，硬度快速增加。表明冷加工变形初期，晶格发生歪扭，产生较大内应力；当变形量大于55%时，硬度显著增加；在80%变形量时，维氏硬度达到最高值271 HV；在90%变形量时，硬度稍微降低。随着合金变形程度增加，晶体发生滑移，位错移动和增殖，位错之间、位错与合金元素产生交互作用和缠结形成障碍，使位错难以越过这些障碍，产生加工硬化，合金硬度逐渐增大。当加工率为90%时，组织发生剧烈塑性变形，位错反应和相互交割加剧，位错合并而密度降低，导致硬度降低。合金丝材在400～800℃热处理后的显微硬度如图3(b）所示。400℃热处理时，合金维氏硬度大于320 HV；在450、500℃热处理后，硬度值降低，但明显大于加工态的硬度值；当热处理温度增加至600℃后，硬度显著降低；当温度在650～800℃时，合金硬度缓慢降低，逐渐趋于稳定值。在400～500℃热处理时，合金发生有序转变，固溶相分解转化成具有四方性的AuCu有序相，有序化使原子间结合力增强，点阵畸变增加塑性变形的阻力，提高了合金的硬度。随着温度增大，组织发生低温回复，空位消失，所以硬度逐渐降低。当500～650℃热处理时，合金元素发生固溶溶解，位错重组而密度降低，导致硬度显著降低。当700～800℃热处理时，合金组织发生回复再结晶，晶粒逐渐长大，硬度缓慢降低。
图3为AuCuPtAgZn合金不同状态下的显微硬度。由图3(a）可知，随着加工率量增加，丝材硬度呈阶梯式增大，当变形量为15%时，硬度快速增加。表明冷加工变形初期，晶格发生歪扭，产生较大内应力；当变形量大于55%时，硬度显著增加；在80%变形量时，维氏硬度达到最高值271 HV；在90%变形量时，硬度稍微降低。随着合金变形程度增加，晶体发生滑移，位错移动和增殖，位错之间、位错与合金元素产生交互作用和缠结形成障碍，使位错难以越过这些障碍，产生加工硬化，合金硬度逐渐增大。当加工率为90%时，组织发生剧烈塑性变形，位错反应和相互交割加剧，位错合并而密度降低，导致硬度降低。合金丝材在400～800℃热处理后的显微硬度如图3(b）所示。400℃热处理时，合金维氏硬度大于320 HV；在450、500℃热处理后，硬度值降低，但明显大于加工态的硬度值；当热处理温度增加至600℃后，硬度显著降低；当温度在650～800℃时，合金硬度缓慢降低，逐渐趋于稳定值。在400～500℃热处理时，合金发生有序转变，固溶相分解转化成具有四方性的AuCu有序相，有序化使原子间结合力增强，点阵畸变增加塑性变形的阻力，提高了合金的硬度。随着温度增大，组织发生低温回复，空位消失，所以硬度逐渐降低。当500～650℃热处理时，合金元素发生固溶溶解，位错重组而密度降低，导致硬度显著降低。当700～800℃热处理时，合金组织发生回复再结晶，晶粒逐渐长大，硬度缓慢降低。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加元素对Au-Cu合金强化影响的研究进展[J]. 孔令娇,李强,李翔,万吉高,武海军. 贵金属. 2014(04)
[2]形变孪晶的消失与退火孪晶的形成机制[J]. 杨钢,孙利军,张丽娜,王立民,王昌. 钢铁研究学报. 2009(02)
本文编号：3373367
【文章来源】：热加工工艺. 2020,49(16)北大核心
【文章页数】：4 页
【部分图文】：
AuCuPtAgZn合金在不同加工率下的微观组织
合金丝材加工纤维组织的再结晶温度开始温度为680℃，在此温度以下热处理时，位错重新组合，相互抵消，亚晶晶粒开始形核，位错密度降低，合金组织为纤维状；在680℃时，位错集聚发生多边化，亚晶通过合并长大，纤维状组织消失而形成亚晶结构组织；700℃热处理时，低能态亚晶全部回复形核，组织发生再结晶转变，形成细小均质的晶粒。当热处理温度大于700℃时，晶粒通过大角度晶界迁移发生长大。合金在回复阶段的亚晶长大过程中形成退火孪晶，退火孪晶在再结晶的初期形核于晶界，晶界移动而长大时，原子层在晶界角处（111）面上形成层错[7-8]，层错向长度及宽度方向生长，到一定的尺寸后，可以转化成退火孪晶的晶核，退火孪晶是一种低能态共格晶界然后晶核随晶界迁移而长大[9]。图3为AuCuPtAgZn合金不同状态下的显微硬度。由图3(a）可知，随着加工率量增加，丝材硬度呈阶梯式增大，当变形量为15%时，硬度快速增加。表明冷加工变形初期，晶格发生歪扭，产生较大内应力；当变形量大于55%时，硬度显著增加；在80%变形量时，维氏硬度达到最高值271 HV；在90%变形量时，硬度稍微降低。随着合金变形程度增加，晶体发生滑移，位错移动和增殖，位错之间、位错与合金元素产生交互作用和缠结形成障碍，使位错难以越过这些障碍，产生加工硬化，合金硬度逐渐增大。当加工率为90%时，组织发生剧烈塑性变形，位错反应和相互交割加剧，位错合并而密度降低，导致硬度降低。合金丝材在400～800℃热处理后的显微硬度如图3(b）所示。400℃热处理时，合金维氏硬度大于320 HV；在450、500℃热处理后，硬度值降低，但明显大于加工态的硬度值；当热处理温度增加至600℃后，硬度显著降低；当温度在650～800℃时，合金硬度缓慢降低，逐渐趋于稳定值。在400～500℃热处理时，合金发生有序转变，固溶相分解转化成具有四方性的AuCu有序相，有序化使原子间结合力增强，点阵畸变增加塑性变形的阻力，提高了合金的硬度。随着温度增大，组织发生低温回复，空位消失，所以硬度逐渐降低。当500～650℃热处理时，合金元素发生固溶溶解，位错重组而密度降低，导致硬度显著降低。当700～800℃热处理时，合金组织发生回复再结晶，晶粒逐渐长大，硬度缓慢降低。
图3为AuCuPtAgZn合金不同状态下的显微硬度。由图3(a）可知，随着加工率量增加，丝材硬度呈阶梯式增大，当变形量为15%时，硬度快速增加。表明冷加工变形初期，晶格发生歪扭，产生较大内应力；当变形量大于55%时，硬度显著增加；在80%变形量时，维氏硬度达到最高值271 HV；在90%变形量时，硬度稍微降低。随着合金变形程度增加，晶体发生滑移，位错移动和增殖，位错之间、位错与合金元素产生交互作用和缠结形成障碍，使位错难以越过这些障碍，产生加工硬化，合金硬度逐渐增大。当加工率为90%时，组织发生剧烈塑性变形，位错反应和相互交割加剧，位错合并而密度降低，导致硬度降低。合金丝材在400～800℃热处理后的显微硬度如图3(b）所示。400℃热处理时，合金维氏硬度大于320 HV；在450、500℃热处理后，硬度值降低，但明显大于加工态的硬度值；当热处理温度增加至600℃后，硬度显著降低；当温度在650～800℃时，合金硬度缓慢降低，逐渐趋于稳定值。在400～500℃热处理时，合金发生有序转变，固溶相分解转化成具有四方性的AuCu有序相，有序化使原子间结合力增强，点阵畸变增加塑性变形的阻力，提高了合金的硬度。随着温度增大，组织发生低温回复，空位消失，所以硬度逐渐降低。当500～650℃热处理时，合金元素发生固溶溶解，位错重组而密度降低，导致硬度显著降低。当700～800℃热处理时，合金组织发生回复再结晶，晶粒逐渐长大，硬度缓慢降低。3 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加元素对Au-Cu合金强化影响的研究进展[J]. 孔令娇,李强,李翔,万吉高,武海军. 贵金属. 2014(04)
[2]形变孪晶的消失与退火孪晶的形成机制[J]. 杨钢,孙利军,张丽娜,王立民,王昌. 钢铁研究学报. 2009(02)
本文编号：3373367
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