导线用高强度高导电性铜-铬合金的热处理和性能研究

发布时间：2021-12-17 06:10

　　高强度高导电性铜-铬合金是一种接触导线用铜合金,含0. 79%Cr、0. 11%Zr、0. 06%La和0. 06%Y（质量分数）。研究了铸态、固溶态、时效态和冷轧后时效态铜-铬合金的显微组织、硬度和导电性能。固溶处理工艺为950℃×60 min水冷,时效温度为400～600℃,时效时间0～360 mm,冷轧变形量20%～80%。结果表明:铸态铜-铬合金的组织为黑色Cr相和含钇和镧的亮白色Cu5Zr相;固溶处理后Cu5Zr相基本回溶于基体,黑色Cr相细小弥散;经60%冷轧变形的合金晶粒沿轧制方向拉长,尺寸约为400μm;时效时间相同,随着时效温度的升高,合金的硬度和电导率均提高;与未经冷轧的时效态铜-铬合金相比,经冷轧变形并时效的合金达到最高电导率的时效时间较短,且冷轧变形60%随后500℃时效60 min的合金硬度明显高于未经冷轧、500℃时效360 min的合金;冷轧变形60%、500℃时效60 min的铜-铬合金中有高密度位错和位错缠结,弥散的纳米级第二相与基体保持共格关系,使合金强化。 

【文章来源】：上海金属. 2020,42(03)北大核心

【文章页数】：7 页

【部分图文】：

铸态(a)、固溶态(b)、冷轧态(c)及冷轧时效态(d)铜-铬合金的显微组织

铸态铜-铬合金中黑色Cr相(a,c)和亮白色Cu5Zr相(b,d)的SEM形貌和能谱分析

图2 铸态铜-铬合金中黑色Cr相(a,c)和亮白色Cu5Zr相(b,d)的SEM形貌和能谱分析图4为冷轧后500℃时效对铜-铬合金硬度和电导率的影响。图4表明，冷轧变形20%的合金的显微硬度随着时效时间的延长而提高，而冷轧变形量为40%、60%和80%的合金时效较短时间即可达到最高硬度，达到最高硬度的时效时间分别为120、60和30 min，即随着变形量的增大，达到最高硬度的时效时间缩短，且变形60%的合金的硬度最高，约187 HV0.1，明显高于500℃时效360 min的合金。冷轧变形60%的合金到达峰值硬度的时间比变形80%的合金长，但峰值硬度却较后者的高，这主要是冷变形量大的合金位错密度增大、形变储能提高，第二相在短时间内析出的同时还使再结晶晶粒粗化[12]所致。从电导率-时效时间关系曲线可见，冷轧变形量越大，合金时效初始阶段的电导率增加越快，超过60 min时，冷轧变形40%～80%合金的电导率基本不再随时效时间延长而改变，且变形60%和80%合金的电导率基本相同，约为83%IACS。与上述未经冷变形的时效态铜-铬合金相比，冷变形合金在短时间时效即可达到最大电导率，这主要与冷轧变形使合金产生高密度位错并增加第二相形核率、加速合金中第二相的析出有关[13]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]高导电率Al-Er-Cu合金导线的合金化与时效处理研究[J]. 侯淞学,汪滢,刘艳,王顺超,杨启兵,李健飞.  热加工工艺. 2018(14)
[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]高强高导Cu-Cr-Zr-Mg-Ce合金热处理前后组织性能变化[J]. 陆冠华,甘春雷,刘辉,刘宇宁,王顺成,周楠,宋东福.  材料研究与应用. 2017(02)
[4]高强高导Cu-Cr-Zr合金的微观组织与性能[J]. 马健凯,王宥宏,杨雨潭,张俊婷,李秋书,郝维新.  材料导报. 2015(22)
[5]拉拔工艺对定向凝固Cu-Ag合金导线性能的影响[J]. 封存利,秦芳莉,介明山,武国旗,刘光林,李雷.  特种铸造及有色合金. 2015(08)
[6]高性能Cu-Cr-Zr合金接触导线材料的制备与性能[J]. 刘琳静,陈敬超,冯晶,洪振军,杜晔平,周晓龙.  特种铸造及有色合金. 2009(09)
[7]新型高强高导接触导线用Cu-Cr-Zr系合金研究进展[J]. 周倩,李雷,李强,谢水生,黄国杰.  有色金属加工. 2008(06)



本文编号：3539537