Cr含量对铜铬锆合金性能及组织的影响

摘要

本文以三种Cr含量的Cu-Cr-Zr合金为研究对象,进行了合金的铸造、锻压和挤压及固溶时效处理。借助光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计和拉伸实验機机等测试手段,研究分析了Cr含量对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响。研究内容及结果为:
　　采用真空中频感应炉制备了三种Cu-Cr-Zr合金。复合加入的Cr含量为(WCr=0.69％、0.86%、1.0%)。对合金铸态组织分析发现,Cr含量越高,Cu-Cr-Zr合金铸态晶界偏析越严重。其显微硬度和抗拉强度随Cr含量的增大而增大,延伸率和导电率随Cr含量的增大而减小。经均匀化处理后的Cu-Cr-Zr铸态合金,Cr的偏析相得到明显的改善,分布也更加均匀。
　　将不同Cr含量Cu-Cr-Zr合金进行热加工(锻压及挤压),从组织与性能分析可以看出,热加工可使合金的粗大晶粒被破碎,晶粒尺寸明显减小,挤压后晶粒尺寸约为10μm。合金锻态的抗拉强度随Cr含量的增加而增大,电导率随Cr含量的增加而减小。
　　本实验采用的热处理工艺为固溶后直接时效,通过对合金的硬度及导电率变化的分析,找出了最佳的热处理工艺为:固溶980℃保温40min+水淬+460℃保温3h+空冷。
　　对不同Cr含量合金的不同加工态经热处理后的组织和性能进行了分析。在经过固溶时效处理后的Cu-Cr-Zr合金,Cr含量越高其析出相越多。合金的显微硬度和抗拉强度在Cr含量为0.86%时出现最大值。分别为:σ0.86Cr铸=330.8MPa、σ0.86Cr锻=404.5MPa、σ0.86Cr挤=431.7MPa、HV0.86Cr铸=142.9Hv、HV0.86Cr锻=138.9Hv、HV0.86Cr挤=135.5Hv。

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1 绪 论

1.1 引言

1.2 Cu-Cr-Zr合金的研究现状和发展趋势

1.3 Cu-Cr-Zr合金的合金化原理及强化机理

1.4 Cu-Cr-Zr合金的制备工艺

1.5 Cu-Cr-Zr合金的主要应用领域

1.6 本课题研究的内容及目的

2 实验材料及方法

2.1 实验材料及方法

2.2 实验方案

2.3 实验方法

3 Cr含量对合金铸态及加工态的影响

3.1 Cr含量对Cu-Cr-Zr合金铸态的影响

3.2 Cr含量对Cu-Cr-Zr合金热加工态的影响

3.3 不同加工态及铸态性能比较

3.3 本章小结

4 热处理对不同Cr含量合金的影响

4.1 热处理工艺

4.2 Cr含量对热处理合金组织的影响

4.3 Cr含量对热处理合金性能的影响

4.4 小结

5 结 论

致谢

参考文献

作者攻读硕士期间发表的论文