Cu-Ag-Cr合金的强化机制及定量探讨

摘要

采用中频熔炼-铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺制备了Cu-Ag-Cr合金。通过拉伸力学性能测试、硬度测试和透射电子显微镜观察,研究了微量Cr和Ag对固溶-预冷变形-时效合金组织和性能的影响,探讨了Cu-Ag-Cr合金的主要强化机制,并用理论计算来预测Cr对合金屈服强度的增量。结果表明:微量Ag在Cu-0.1Ag-0.5Cr合金中主要以固溶形式存在,微量Cr在时效态Cu-0.1Ag-0.5Cr合金中主要以单质Cr粒子形式存在,Cr粒子的尺寸约为几个到十几个纳米,呈现共格畸变产生的豆瓣状析出相衬度,与基体共格,冷轧后时效态组织中有部分保留的位错亚结构。细小弥散分布的析出相质点能够强烈地钉扎位错,对形变组织中的亚结构具有稳定作用,阻碍位错运动和亚晶界的合并,从而使合金中仍能保持较高的位错密度,延缓回复过程和再结晶形核的开始。Cu-0.1Ag-0.5Cr合金的强化机制是Ag的固溶强化、预冷变形引入的亚结构强化和Cr粒子的析出强化。理论计算的屈服强度增量,与实验测试的Cu-Ag-Cr合金屈服强度增量很接近,计算值与实测值相差5.5%。Cr的析出强化量可以由计算近似得到。