Cu-Cr-Co-RE合金固溶时效后组织与性能研究

发布时间：2023-04-30 04:07

　　由于铜合金具有良好的导电、导热、耐疲劳等性能,广泛用来制造集成电路引线框架、连铸结晶器铜套、高速铁路接触线等,但随着电子、航空、冶金等领域应用环境越来越严苛,对铜合金的性能提出了更高的要求,因而优化合金成分及热处理工艺,研发性能优异的铜合金材料具有重要意义。本文在(非真空)0.5t中频电磁感应电炉中熔炼,制备了Cu-Cr-Co-RE合金。然后对铸造Cu-Cr-Co-RE合金经过固溶时效强化,分别对铸态及固溶处理、时效处理后的合金进行电导率、硬度测试以及金相组织分析,分析了不同时效温度、时间对合金性能的影响;借助MMW-1摩擦磨损试验机、扫描电子显微镜、能谱仪、XRD衍射仪等设备,分别进行了不同载荷下的摩擦磨损试验及800℃不同腐蚀介质下的熔盐腐蚀试验,研究结果表明:(1)950℃固溶1h/水冷+450℃时效2h/水冷,Cu-Cr-Co-RE合金可获得较佳的硬度、电导率等。此工艺条件下合金的硬度为195HBW,电导率达到72%IACS。(2)对Cu-Cr-Co-RE合金组织分析表明:合金中加入少量的Cr元素,固溶时效处理后能获得细小、弥散分布的析出相及固溶相变孪晶组织,提高了合金的力学性...

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 铜合金的研究现状及应用
        1.2.1 结晶器铜套
        1.2.2 集成电路引线框架
    1.3 Cu-Cr-Co-RE合金的成分设计
        1.3.1 Cr、Co加入对合金性能的影响
        1.3.2 稀土元素对合金性能的影响
    1.4 铜合金非真空熔炼制备技术
    1.5 Cu-Cr-Co-RE合金的强化方式
        1.5.1 细晶强化
        1.5.2 固溶强化
        1.5.3 时效强化
        1.5.4 弥散强化
        1.5.5 复合材料强化
    1.6 本文的研究意义及研究内容
        1.6.1 研究意义
        1.6.2 研究内容
第2章 实验方案
    2.1 实验总体工艺设计
    2.2 试样制备
        2.2.1 实验材料
        2.2.2 液态金属覆盖剂
        2.2.3 合金熔炼
    2.3 固溶时效处理工艺
        2.3.1 固溶处理
        2.3.2 时效处理
    2.4 实验方案
        2.4.1 摩擦磨损实验
        2.4.2 高温熔盐腐蚀实验
        2.4.3 分析测试方法
第3章 Cu-Cr-Co-RE合金的热处理工艺
    3.1 合金的金相组织分析
        3.1.1 固溶处理对合金组织的影响
        3.1.2 时效处理对Cu-Cr-Co-RE合金组织的影响
    3.2 时效工艺路线的确定
        3.2.1 时效温度的确定
        3.2.2 时效时间的确定
    3.3 时效工艺对合金性能的影响分析
        3.3.1 时效工艺对合金硬度的影响分析
        3.3.2 对合金电导率的影响分析
    3.4 EDS成分分析
    3.5 本章小结
第4章 Cu-Cr-Co-RE合金的摩擦磨损性能分析
    4.1 合金摩擦磨损测试
        4.1.1 摩擦系数
        4.1.2 质量磨损量
        4.1.3 摩擦磨损形貌
        4.1.4 EDS分析
    4.2 摩擦磨损机理分析
        4.2.1 磨粒磨损
        4.2.2 粘着磨损
        4.2.3 氧化磨损
    4.3 本章小结
第5章 Cu-Cr-Co-RE合金高温熔盐腐蚀行为探讨
    5.1 合金高温熔盐腐蚀实验结果与分析
        5.1.1 熔盐腐蚀速率结果与分析
        5.1.2 熔盐腐蚀产物结果与分析
        5.1.3 熔盐腐蚀表面能谱分析
        5.1.4 熔盐腐蚀形貌结果与分析
    5.2 合金高温熔盐腐蚀机理分析与讨论
        5.2.1 高温氯化熔盐腐蚀机理分析
        5.2.2 高温硫酸熔盐腐蚀机理分析
        5.2.3 固溶时效处理对腐蚀性能的影响
    5.3 本章小结
结论
展望
参考文献
致谢
附录A 攻读硕士期间发表的论文



本文编号：3806388