Cu-Cr-Fe-Ni合金形变热处理过程中的组织与性能
发布时间：2022-01-01 14:54
采用非真空熔炼并经热轧—固溶—冷轧—时效热处理工艺制备Cu-0. 59Cr-0. 078Fe-0. 081Ni合金板,探究热处理和冷变形对合金显微组织、电导率和硬度的影响。结果表明:Cu-Cr-Fe-Ni合金大气熔铸后呈明显的枝状晶组织,经固溶处理后合金发生再结晶,硬度和电导率都相应的降低,分别为65. 9 HV0. 2、41. 7%IACS;经过冷变形处理后合金的硬度显著提高,变形量达90%时,合金的硬度高达144. 7 HV0. 2;合金变形后在450℃时效的过程中硬度先增加后减少,变形量为60%时,时效30 min达到峰时效,此时硬度、电导率分别为155. 5 HV0. 2、71. 4%IACS。
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同状态下试验合金的硬度和电导率
图4为各种变形量下试样在450℃时效时的电导率变化。试样在不同变形量的情况下，电导率随时效时间变化相近;时效起始时，电导率快速增加直到达到一定值后变得相对稳定，基本在50 min时合金的电导率都达到了75%IACS以上，随后电导率增加不明显，相对平缓。此外，不同的变形量对合金电导率的影响变化不大，电导率曲线基本重合。变形量为90%的试样由于厚度只有0.5 mm，涡流金属电导仪的检测受到影响，所测数据有些波动，但是整体趋势与其他试样相符合。Cu-Cr-Fe-Ni合金经过冷变形后会在基体内部产生大量的缺陷，在开始时效时第二相在缺陷处不断析出，从而使得基体内部固溶原子数量减少，相应地对电子的散射作用减弱，故合金在时效60 min前电导率上升很快。而时效60 min后，合金基体中固溶原子已经减少了很多，此时第二相的析出速率也将逐渐变缓慢，电导率上升曲线也趋于稳定[17]。2.2 组织分析
图7为冷变形量为60%的合金在450℃时效30 min后的显微组织，从图7(a)中可以看出晶粒经变形后呈板条状，大小相对均一，时效后晶粒内部明显发现有大量的孪晶和第二相析出，经部分放大后，见图7(b)，晶内孪晶清晰可见，合金中析出的第二相与母相存在共格关系，阻碍了位错的运动，而孪晶界相对位错对电子散射影响较小[18-20]。所以在第二相和孪晶一起影响下，时效后合金的硬度再次提升，而电导率相比固溶后直接时效变化不明显。图6 不同变形量后试验合金的显微组织
【参考文献】：
期刊论文
[1]形变热处理对Cu-Cr-Ag合金组织和性能的影响[J]. 刘月,肖柱,李周,李亚萍,雷前. 稀有金属. 2018(04)
[2]Cu-Cr-In合金形变热处理过程的组织与性能演变研究[J]. 李明茂,张小平,陈辉明,汪航,杨斌. 稀有金属. 2017(12)
[3]微合金元素对新型铜基合金触头的作用研究[J]. 黄鑫,张晓燕,高红选,黄丹,巩向鹏. 稀有金属. 2016(04)
[4]时效和形变对Cu-Cr-Zr合金性能的影响[J]. 郭望望,贾淑果,陈小红,陶业卿,刘平. 铸造技术. 2010(12)
[5]Cu-Cr-Zr合金时效析出相的研究[J]. 杨浩,陈江华,胡特,刘吉梓,陈刚,赵新奇,吴落义. 电子显微学报. 2010(04)
[6]Cu-Cr-Zr合金的力学性能及导电性能研究[J]. 刘强,陈娜. 沈阳化工学院学报. 2010(01)
[7]Cu-0.8Cr-0.2Zr合金固溶时效后的组织与性能研究[J]. 姜伟,陈九磅,徐根应,鲁萍. 金属功能材料. 2009(05)
[8]Cu-Cr-Fe合金的时效析出行为[J]. 帅歌旺,郭正华,方平,黄惠珍. 特种铸造及有色合金. 2009(09)
[9]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)
[10]高强高导低溶质Cu-Ag-Cr合金时效析出特性的研究[J]. 贾淑果,刘平,任凤章,田保红,郑茂盛,周根树. 材料热处理学报. 2004(02)
博士论文
[1]沉淀强化铜合金的制备及组织性能研究[D]. 郭守晖.南昌大学 2012
硕士论文
[1]高强高导Cu-Cr-（Zr）合金板材的制备工艺及强化机理研究[D]. 张邵建.大连理工大学 2017
本文编号：3562354
【文章来源】：金属热处理. 2020,45(04)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
不同状态下试验合金的硬度和电导率
图4为各种变形量下试样在450℃时效时的电导率变化。试样在不同变形量的情况下，电导率随时效时间变化相近;时效起始时，电导率快速增加直到达到一定值后变得相对稳定，基本在50 min时合金的电导率都达到了75%IACS以上，随后电导率增加不明显，相对平缓。此外，不同的变形量对合金电导率的影响变化不大，电导率曲线基本重合。变形量为90%的试样由于厚度只有0.5 mm，涡流金属电导仪的检测受到影响，所测数据有些波动，但是整体趋势与其他试样相符合。Cu-Cr-Fe-Ni合金经过冷变形后会在基体内部产生大量的缺陷，在开始时效时第二相在缺陷处不断析出，从而使得基体内部固溶原子数量减少，相应地对电子的散射作用减弱，故合金在时效60 min前电导率上升很快。而时效60 min后，合金基体中固溶原子已经减少了很多，此时第二相的析出速率也将逐渐变缓慢，电导率上升曲线也趋于稳定[17]。2.2 组织分析
图7为冷变形量为60%的合金在450℃时效30 min后的显微组织，从图7(a)中可以看出晶粒经变形后呈板条状，大小相对均一，时效后晶粒内部明显发现有大量的孪晶和第二相析出，经部分放大后，见图7(b)，晶内孪晶清晰可见，合金中析出的第二相与母相存在共格关系，阻碍了位错的运动，而孪晶界相对位错对电子散射影响较小[18-20]。所以在第二相和孪晶一起影响下，时效后合金的硬度再次提升，而电导率相比固溶后直接时效变化不明显。图6 不同变形量后试验合金的显微组织
【参考文献】：
期刊论文
[1]形变热处理对Cu-Cr-Ag合金组织和性能的影响[J]. 刘月,肖柱,李周,李亚萍,雷前. 稀有金属. 2018(04)
[2]Cu-Cr-In合金形变热处理过程的组织与性能演变研究[J]. 李明茂,张小平,陈辉明,汪航,杨斌. 稀有金属. 2017(12)
[3]微合金元素对新型铜基合金触头的作用研究[J]. 黄鑫,张晓燕,高红选,黄丹,巩向鹏. 稀有金属. 2016(04)
[4]时效和形变对Cu-Cr-Zr合金性能的影响[J]. 郭望望,贾淑果,陈小红,陶业卿,刘平. 铸造技术. 2010(12)
[5]Cu-Cr-Zr合金时效析出相的研究[J]. 杨浩,陈江华,胡特,刘吉梓,陈刚,赵新奇,吴落义. 电子显微学报. 2010(04)
[6]Cu-Cr-Zr合金的力学性能及导电性能研究[J]. 刘强,陈娜. 沈阳化工学院学报. 2010(01)
[7]Cu-0.8Cr-0.2Zr合金固溶时效后的组织与性能研究[J]. 姜伟,陈九磅,徐根应,鲁萍. 金属功能材料. 2009(05)
[8]Cu-Cr-Fe合金的时效析出行为[J]. 帅歌旺,郭正华,方平,黄惠珍. 特种铸造及有色合金. 2009(09)
[9]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)
[10]高强高导低溶质Cu-Ag-Cr合金时效析出特性的研究[J]. 贾淑果,刘平,任凤章,田保红,郑茂盛,周根树. 材料热处理学报. 2004(02)
博士论文
[1]沉淀强化铜合金的制备及组织性能研究[D]. 郭守晖.南昌大学 2012
硕士论文
[1]高强高导Cu-Cr-（Zr）合金板材的制备工艺及强化机理研究[D]. 张邵建.大连理工大学 2017
本文编号：3562354
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