铜铬和铜铬锆合金组织与性能研究

摘要

本论文综合采用拉伸力学性能测试、硬度测试、XRD、OM、SEM和TEM分析方法等研究了时效热处理制度对普通热挤压Cu-0.7Cr合金组织与性能的影响和连续挤压过程中Cu-0.35Cr-0.1Zr合金组织与性能的演变规律。论文主要获得了以下主要结果:
　　1)Cu-Cr合金是典型的时效强化型合金。Cu-0.7Cr合金在950C固溶1h、430℃时效4h条件下获得了最佳的力学性能和导电性能，其抗拉强度、电导率分别达到430Mpa、83.7％IACS。
　　2)Cu-0.7Cr合金抗拉强度提高是固溶强化、形变热处理强化和析出强化多种强化机制作用的结果，其中第二相Cr析出是合金的主要强化机制。
　　3)连续挤压变形时，铜合金的组织可以分为几个不同的区域:剪切变形区、镦粗区、粘着区、直角弯曲区和扩展成形区。其中直角弯曲区和扩展成形区的晶粒尺寸明显较其他几个区域的晶粒尺寸小，对最终的晶粒组织起着决定性作用。
　　4)在直角弯曲区，晶体内部逐渐形成了取向差较小的亚晶，在变形过程中新产生的晶界首先以亚晶界或取向差很小的小角度晶界出现。在扩展成形区，大量的退火孪晶开始形核并长大，晶体内部发生了动态再结晶。

目录

声明

摘要

1 文献综述

1．1 引言

1．2 铜合金现阶段的发展

1．3 合金体系

1．3．1 铜铬合金的设计

1．3．2 Cu-Cr-Zr合金

1．3．3 Cr和Zr对铜合金的影响

1．4 铜铬合金的热处理

1．4．1 固溶处理

1．4．2 时效处理

1．5 铜铬合金的制备技术

1．5．1 常规熔炼技术

1．5．2 其他制备技术

1．5．3 Cu-Cr合金的熔炼技术

1．5．4 Cu-Cr-Zr合金的熔炼技术

1．5．5 Cu-Cr合金的加工工艺

1．6 铜铬合金的强化

1．6．1 固溶强化

1．6．2 细晶强化

1．6．3 析出强化

1．6．4 形变强化

1．6．5 弥散强化

1．7 铜铬合金的应用

1．7．1 CuCr系合金的应用

1．8 连续挤压工艺

1．8．1 连续挤压工艺

1．8．2 连续挤压工艺的优点

1．8．3 连续挤压工艺的参数

1．8．4 连续挤压金属流动规律

1．9 本课题研究的意义和主要内容

2 合金制备与实验方法

2．1 合金制备

2．2 热处理工艺

2．2．1 固溶处理制度

2．3．2 时效处理制度

2．3 综合性能测试

2．3．1 硬度测试

2．3．2 拉伸力学性能测试

2．3．3 电导率测试

2．4 显微组织结构分析

2．4．1 金相组织观察

2．4．2 X射线衍射物相分析

2．4．3 扫描电子显微镜观察

2．4．4 透射电子显微镜观察

3 Cu-Cr合金组织性能研究

3．1 固溶处理后合金的性能

3．2 冷拉处理后合金的性能

3．3 时效处理后合金的性能

3．3．1 时效温度对合金性能的影响

3．3．2 时效时间对合金性能的影响

3．4 固溶态微观组织

3．5 冷拉时效态微观组织

3．6 分析与讨论

3．6．1 合金的强化机制

3．6．2 合金的导电机制

3．7 本章小结

4 连续挤压Cu-Cr-Zr合金的组织演变

4．1 连续挤压前Cu-Cr-Zr合金的组织

4．2 连续挤压分区

4．3 连续挤压组织演变过程

4．4 直角弯曲区组织的演变

4．5 扩展成形区组织的演变

4．6 连续挤压后合金组织与性能

4．7 连续挤压后合金的孔洞

4．8 分析与讨论

4．9 本章小结

5 结论

参考文献

攻读硕士学位期间的学术成果

致谢