低溶质Cu-Cr-Zr合金的微结构与性能

摘要

该文以高性能滑动电接触导线材料为应用背景,对一种时效硬化型的低溶质Cu-Cr-Zr合金的组织结构和性能进行了研究.论文主要探讨了热处理工艺特别是时效处理对Cu-Cr-Zr合金微结构以及材料力学、电学和磨擦损性能的影响规律,以寻求最佳的材料加工工艺,满足电接触导线材料高强度、高导电性以及优良磨擦磨损性能的要求.采用添加低溶质合金元素,通过合理的热处理工艺,使Cu-Cr-Zr合金的强度获得了很大提高,而其导电率仍能保持较高水平,实现了铜合金高强度及高导电性的有机统一;同时合理的时效处理也可以有效地提高合金的电接触滑动磨擦磨损性能,与Cu-Ag合金导线的比较发现该Cu-Cr-Zr合金具有更为优良的耐磨性.因此,该低溶质Cu-Cr-Zr合金是一种同时具有高强度、高导电性以及优良磨擦磨损性能的电接触导线材料.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1引言

1.2铜接触导线材料的研究与应用现状

1.2.1铜接触导线材料

1.2.2铜合金的制备方法

1.2.3铜合金的强化机理

1.3 Cu-Cr合金及Cu-Cr-Zr合金

1.3.1合金化原理

1.3.2合金应用现状

1.3.3合金时效硬化机理

1.4合金电接触滑动摩擦磨损性能研究

1.4.1机械磨损

1.4.2电接触滑动摩擦磨损特性

1.4.3影响铜合金电滑动磨损性能的因素

1.5本课题的研究思路及主要研究内容

第二章材料制备与实验方案

2.1材料与制备

2.1.1配料熔铸

2.1.2固溶、时效处理

2.1.3冷变形处理

2.2显微组织结构分析

2.3性能测试

2.3.1硬度测试

2.3.2导电性能测试

2.3.3拉伸试验

2.3.4摩擦磨损性能测试

第三章Cr-Cr-Zr合金的显微组织与结构

3.1引言

3.2固溶样品组织结构分析

3.2.1显微结构

3.2.2电子衍射与能谱分析

3.3时效样品的显微结构研究

3.3.1 420℃时效样品

3.3.2 460℃时效样品

3.3.3 500℃时效样品

3.3.4 540℃时效样品

3.4固溶及时效行为总结

第四章Cu-Cr-Zr合金的力学和电学性能

4.1引言

4.2热处理工艺对合金硬度的影响

4.2.1实验结果

4.2.2分析与讨论

4.3热处理工艺对合金导电性能的影响

4.3.1实验结果

4.3.2分析与讨论

4.4最佳热处理状态下合金的强度和导电率

4.5结论

第五章Cu-Cr-Zr合金的摩擦磨损性能

5.1引言

5.2 Cu-Cr-Zr合金的干滑动摩擦磨损性能

5.2.1实验条件和过程

5.2.2结果与讨论

5.3 Cu-Cr-Zr合金的电接触滑动磨损性能

5.3.1实验方法和过程

5.3.2实验结果与讨论

5.4结论

参考文献

致谢

附录攻读硕士学位期间发表及撰写的论文