时效状态对Cu-Cr-Zr系合金性能的影响
时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金硬度和导电率的影响
时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金硬度和导电率的影响行如意;康布喜;苏娟华;郭淑梅;田保红;刘平【期刊名称】《有色金属》【年(卷),期】2004(056)041【摘要】研究时效温度、时效时间和时效前冷变形对Cu-0.36Cr-0.23Sn-0.15Zn合金显微硬度和导电率的影响规律。
结果表明,合金920℃固溶1h后在450℃时效可获得较高的硬度和导电率,450℃时效3h分别可达122Hv和67.50%IACS。
时效前冷变形可加速第2相的析出,加快初期导电率的增加速率,80%形变后450℃时效1h可达66.33%IACS,而固溶后直接时效仅为55.90%IACS。
合金的强化为弥散强化和共格强化,弥散强化相为体心立方Cr相。
【总页数】4页(P18-20,24)【作者】行如意;康布喜;苏娟华;郭淑梅;田保红;刘平【作者单位】河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003;洛阳铜加工集团有限责任公司,河南洛阳471003【正文语种】中文【中图分类】TG146【相关文献】1.时效对Cu-Cr-Zr-Y合金显微硬度及导电率的影响 [J], 叶权华;刘平;刘勇;田保红2.时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金硬度和导电率的影响 [J], 行如意;康布喜;苏娟华;郭淑梅;田保红;刘平3.时效对Cu-Cr-Zr-C-RE合金显微硬度及导电率的影响 [J], 许彪;肖文福;廖建波4.时效对Cu-Cr-Zr合金显微硬度及导电率的影响 [J], 袁振宇;董企铭;刘平;康布熙;赵冬梅;田保红5.时效工艺对Cu-1.4Cr-0.2Zr-0.04Mg合金硬度和导电率的影响 [J], 鲁萍;陈九磅;姜伟因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
高强高导Cu-Zr(-RE)合金时效和热变形行为研究
高强高导Cu-Zr(-RE)合金时效和热变形行为研究高强高导Cu-Zr(-RE)合金时效和热变形行为研究摘要:高强高导Cu-Zr(-RE)合金是一种具有优异综合性能的工程材料。
本研究使用不同的时效处理和热变形方法对Cu-Zr(-RE)合金进行了研究。
通过研究合金的微观组织、力学性能和导电性能,分析了不同处理条件对合金性能的影响。
研究结果表明,合金在适宜的时效处理下,可以获得较好的力学性能和导电性能;热变形对合金的微观结构和力学性能有显著的影响。
1. 引言高强高导Cu-Zr(-RE)合金是一种热塑性合金,由于其优异的导电性能和力学性能,被广泛应用于电子、航空航天和汽车等领域。
然而,合金的性能及其与处理条件之间的关系仍然需要深入研究。
2. 实验方法将Cu、Zr和稀土元素(RE)按一定比例熔炼得到Cu-Zr(-RE)合金坯料,采用坩埚熔炼法制备试样。
使用光学显微镜和扫描电镜观察合金的显微组织。
采用拉伸试验和硬度测试分析合金的力学性能。
使用电导仪测量合金的导电性能。
通过热变形实验,研究合金在不同变形条件下的变形行为。
3. 结果和讨论3.1 合金的时效处理合金的时效处理可以改善合金的力学性能和导电性能。
通过不同的时效工艺,获得了不同的显微组织。
在适宜的时效处理下,合金的晶粒细化,析出相均匀分布在晶界上。
这不仅能够增加合金的硬度、屈服强度和抗拉强度,也能够提高合金的导电性能。
3.2 合金的热变形行为合金的热变形行为主要通过拉伸实验和硬度测试研究。
实验结果表明,合金的硬度随着变形温度的升高呈现先上升后下降的趋势。
当变形温度较高时,高温软化效应会降低合金的硬度和抗拉强度。
然而,在适当的变形温度和变形速率条件下,合金可以获得良好的塑性变形能力。
4. 结论本研究通过不同的时效处理和热变形方法,对高强高导Cu-Zr(-RE)合金进行了研究。
实验结果表明,合理的时效处理可以显著提高合金的力学性能和导电性能。
合金的热变形行为与变形温度和变形速率密切相关,适当的变形条件可以获得良好的塑性变形能力。
Cu_Cr_Zr合金时效析出相的研究
对其进行显微硬度测 试样经单级时效处理后, 量。显微硬度与时效时间的关系曲线如图 1 示。时 效早期硬度上升迅速, 硬度与时效时间呈准线性关 系。随着时效时间延长, 溶质原子不断析出, 残余 固溶度下降, 析出动 固溶体中溶质原子的过饱和, 力相应降低。 因此, 时效中期, 合金的硬度上升变 缓慢。时效 6 h 左右, 硬度达最大值 120 HV。 随着 时间进一步延长, 析出相颗粒长大变粗, 一部分析 出相慢慢与基体不再保持共格或半共格关系 。 此 时位错无法切过粗大的非共格析出相颗粒 , 只能绕 过析出相颗粒。 固溶淬火后, 溶质原子替代原有的基体原子位 。 置或者填充空位 由于各种原子的尺寸差异, 会引 从而产生强化效应, 即固溶强 起微小的晶格畸变, 溶质原子从固溶体内析出, 通过扩 化。时效初期, 散聚集形核形成 GP 区。 这些共格的 GP 区由于原 子尺寸不同也会使基体产生一定的弹性畸变 , 从而 表现出强化效应。 但由于 Cr 原子 ( 1. 282 ) 与 Cu 原子( 1. 278) 的原子半径相差无几, 在这一阶段, Cr 单质相形成的应变场衬度非常 微 弱, 所以难以 观察。 2. 2 显微组织观察 对经过固溶处理后的样品进行 TEM 观察, 发现 2a Cr , 0. 2 ~ 0. 3 图 给出 的 残 留 单 质 颗粒 尺寸约 μm。图 2b 为单质 Cr 颗粒的 HRTEM 像, 测量其晶 面间距为 0. 205 nm, 与 d ( 110) Cr = 0. 204nm 相符合。
文献标识码: A
CuCrZr 合金具有高强度及良好的导电导热性 能, 是一类应用极为广泛的功能材料
[ 1 ~ 3]
。 该合金
为该合金析出相的深入研究及 相的结构进行表征, 热处理工艺的制定提供理论依据 。
时效对Cu—Cr-Zr-Y合金显微硬度及导电率的影响
理 可 以明显提高 合金 的强 度 , 但时效 温 度过低 时 , 析
出强化效果不 佳, 时效 温度过高 , 则容易发 生过 时 效。 导致合金 强 化 效果 变差 。 对 于该 类 铜 合 金 常 常
在 固溶处理 和时 效 之 间 进行 冷 变形 , 样 可 通 过 引 这 入高 密度空 位和 位 错 等 缺 陷 , 使 合 金第 二 相 粒 子 而
2 2 时效 温度 和变 形量对 台 金导 电 率影 响 . 图 2是 C — r r 合 金 不 同 时 效 处理 温 度 及 uC — — ZY 冷 变形量 下 , 电率 与 时效 时 间 的 关 系。 由图 2可 导 见, 时效 初 期导 电率 上升较 快 , 后逐 渐 减慢 。导 电 随 率 的 迅速 上 升 取 决 于 C 和 Z 原 子 的扩散 速 度 , r r 温
2 试 验 结 果 与分 析
2 1 固 溶 处 理 后 微 观 形 貌 .
图 1是 C r r 合 金 9 0 ×l uC 。 Z Y 5℃ h固 溶 水 淬
析 出过程加 快 , 大 幅 度提 高 合 金 的硬 化 程 度 。 因 并 为位 错有利 于 析 出相 的形 核并 易 于成 为溶质 原子 的 扩散 通 道[- ] 5 7。研 究 了 时 效 处 理 温 度 及 时效 前 冷 变形 量对 C 一.0 r .7 r .2 Y 合金 硬 度 和 导 u0 4C 一 6Z一 0 1 0 0
关 注【 ¨。研究 表 明 【 , uC —r 金 的时 效 过 程 2 叫J C — r 合 Z
是 析 出相 由过渡 相 [ es r CC 2Z , ) 向平 H ul 相 ru( rMg ] e
衡相 ( rC r C 4 r 的转变 过 程 。通 过 时效 处 C , uZ 及 uZ )
时效制度对Al-Cu-Mg-Ag-Zr合金组织和性能的影响
smu t n o sy Att efrt n id se fmu t se g i g t e c a a t r t f r cp t t si n td f r n r m h t i l e u l. s a d t r t p o l —t p a en , h h r c e i i o e i i e o i e e t o t a a h i h i sc p a s f f o i g e a e n .Bu . fsn l g i g t tmp r t r g i g e e a u ea en .
时效 制度 对 AI uM gA — r 金 组 织 和 性 能 的影 响 — . . gZ 合 C
张建波 ,张永安 ,朱宝宏 ,王 锋 ,李志辉 ,李锡 武,熊柏青
( 北京何 也会属研 究总院 何 金属制 桥力l 困家重点实验空 ,北京 10 8 ) l T 0 0 8
摘 要:采用 度 、f U导牢、拉仲 能 、撕裂性 能等件能测试和 差 对 I 描量热( C 、透射 I镜( E 等分析方 DS ) h T M) , 法研究 甲级时效和 多级断续 时效对高 C / uMg比 AI uMgA . r . . — gz 合金组织和性能的影响。结果表 : jT C 6态合 金相 比,多级 断续 时效 处 保持合会强度 、 度和 I U导率 I 时, 提 高合会的断裂 韧性 ;】0℃ 甲级时效过 6 . 级 时效 的类似 ,第 级低温 时效过程 程 中, 和 相 I时析 …;断续时效第一级和第三级时效 的主曼析 …相 中,0 相 l 析… ,朱 I现 l 的 Q相析 f特 。 『 J J t 『 { J J } i
关 键 词 :铝 合 会 ; 多 级 断 续 时 效 ;断 裂 忡 ;析 f相 l i 中图 分 类 号 : T 4 . G16 2 文 献标 志码 :A
Cu_Cr_Zr_Ce合金时效特性的研究
Cu-Cr-Zr-Ce合金时效特性的研究李 伟,刘 平,苏娟华,刘 勇,康布熙,田保红(河南科技大学材料科学与工程学院,河南洛阳471003)摘 要:研究了时效参数和变形量对Cu-0.35Cr-0.038Zr-0.055Ce合金性能的影响。
结果表明:合金经920℃×1h 固溶后,在500℃时效2h可获得较高的导电率和硬度;时效前对合金加以冷变形可加速第二相的析出,如合金经60%变形后在500℃时效0.5h时,导电率可达69.0%IA CS,显微硬度达152.8HV,而固溶后直接时效导电率仅为56.3%I-ACS,显微硬度为130HV;微量稀土元素Ce的加入,使合金的显微硬度提高了18~25HV,而导电率略有降低。
关键词:Cu-Cr-Zr合金;稀土;时效;冷变形;导电率;显微硬度中图分类号:T G146.1+1 文献标识码:A 文章编号:1001-3814(2004)06-0003-02Study on Aging Characteristic of Cu-Cr-Zr-Ce AlloyLI We i,LIU P ing,S U Juan-hua,LIU Yo ng,KANG Bu-x i,TIAN Ba o-hong(M ater.S ci.&Eng.Coll.,H enan U niv.of S ci.&T echnol.,L uoy ang471003,China) Abstract:T he effect o f aging para meter and defo rma tio n o n the pr opert y o f Cu-0.35Cr-0.038Zr-0.055Ce alloy af-ter a ging wa s studied.T he r esult show s that,after so lution at920℃fo r1h,t he alloy can o bt ain higher electr ical co n-ductiv ity and micr ohar dness ag ed at500℃fo r2h.T he pr ocess o f pr ecipitatio n o f the secondary phase can be accelerated w ith cold defor mation befor e ag ing,U pon ag ing at500℃fo r0.5h after60%cold defor mation,the values o f elect rical conductiv ity and micro ha rdness ar e69.0%I ACS and152.8HV r espectiv ely,but they ar e only56.3%IA CS and130HV upo n dir ectly ag ing aft er so lutio n.W ith the additio n of a trace o f ra re ear th element Ce,the v alue o f micr ohar dness of Cu-0.35Cr-0.038Zr alloy increases18~25HV,w hile t he v alue o f electr ical conductiv ity dr ops a little.Key words:Cu-Cr-Zr allo y;rar e eart h;ag ing;co ld defor matio n;elect rical conductivity;micro hardness Cu-Cr-Zr合金因具有良好的导热导电性和较高的强度,已在电阻焊电极、集成电路引线框架、电动工具换相器、高速电气机车的架空导线及大型高速涡轮发电机的转子导线等方面得到广泛使用[1~3]。
实验二 时效处理对铜合金硬度和导电性能的影响
功能材料,它既具有高的强度和良好的塑性,又继承了纯铜的优良导电性能,广 泛应用于高速电气化铁路接触线、电阻焊电极、缝焊滚轮、焊炬喷嘴、电气工程 开关触桥、发电机的集电环、电枢、转子、电动工具换向器、集成电路引线框架 等诸多方面。 对于铜合金向高强度高导电性能发展的途径主要是通过引入合适的 合金元素, 并通过时效强化工艺使铜合金既达到高的强度,又能使其保持相对较 高的导电性能。 时效强化是铜合金最主要的强化方式之一,其基本原理是,在铜中加入溶解 度随温度降低而明显减小的合金元素,通过高温固溶处理形成过饱和固溶体,固 溶体的强度和纯铜相比有所提高,但导电性能低于纯铜。而随后通过时效处理使 过饱和固溶体分解,合金元素以沉淀相(第二相)的形式析出弥散分布在基体中, 沉淀相能有效地组织晶界和位错的移动,从而大大提高合金强度。 同时由于固溶 在铜基体中的合金元素大部分已经析出,因此合金元素产生的晶格畸变较小,对 电子的散射作用减弱, 因此可使铜合金保持相对较高的导电性能。产生析出强化 效果的合金元素应具备以下两个条件: 一是高温和低温下在铜中的固溶度相差较 大,以便时效时能够产生足够多的析出相;二是室温时在铜中的固溶度非常小, 以保证基体的高导电性。按这一原理开发的高墙高到铜合金有 Cu-Cr、Cu-Zr、 Cu-Ag、Cu-Ni-Si等合金系列。 析出强化性合金的强度与析出相粒子的种类、大小、数量和分布情况密切相 关, 尺寸较小、 数量较多并且分布弥散的析出相粒子能对铜合金起到有效的强化 作用,使铜合金的强度和硬度得到大幅度提升。此外,通过合适的时效工艺,同 时能获得较高的导电性能。一般来讲,当时效温度较低时,合金元素从过饱和固 溶体中的析出速度较慢, 因此合金导电率和强度(或硬度)随时效时间上升的速率 较慢;当时效温度较高时,合金元素能从过饱和固溶体中较快的速度析出,因此 合金导电率和强度(或硬度)在时效初期就能达到很高的数值, 然而析出的第二相 会在继续的时效过程中长大,使时效强化的效果逐渐减弱,因此强度(或硬度) 会随时效时间的继续而降低。因此,需要对时效工艺进行优化,获得同时具有高 强度高导电性能的铜合金材料。
浅析时效对Cu-25Cr合金硬度的影响
5 2 0 %时效时 , 第二 相的稳定性 下降 , 分别在不 同的时效 时间后 呈下降趋势。
图 3 时效 温 度 和 时 间对 固溶 并 8 0 %变 形后 的 C u 一 2 5 C r
合金显微硬度 的影响
3 结 论
C u 一 2 5 C r 合金在 9 5 0 ℃x l h 固溶 后 , 未变形 、 4 0 %变 形 、 8 0 %变 形在 4 0 0 %时效均 可获得较 高的硬度 , 分别达到 1 4 5 H V、 1 7 0 H V、
版社 . 2 0 0 4: 4 5 — 4 9
到峰值 1 7 4 H V, 一直 时效 到 6 h 降到 1 6 5 ; 在4 8 0 %时效 2 0 ai r n 达 到峰值 1 6 3 HV, 一直 时效 到6 h 降到 1 5 0 ; 4 0 0 ℃和 4 4 0 %两温度显 微硬 度 曲线相 似 , 5 2 0 %和4 8 0 %两 温度 显微硬度 曲线相似 。合 金经 8 0 %冷变形 后在 4 4 0 ℃时效 1 h 达到 1 6 5 H V, l h 后达 到峰值 1 6 7 H V, 一直 时效 到 6 h 硬 度变化不大 ; 在5 2 0 %时效 2 0 ai r n 达 到
了1 6 3 HV 。并且在 1 h 后 达到峰值 1 6 6 H V, 这主要是 因为变形量 越大, 4 8 0 %合金内部产生的空位 、 位错等缺 陷越多 , 原子扩散及
形 核的位置就越多 , 第二相 的析 出速度就越快 , 使得合 金的硬度 提高幅度就越 大 。但 同时第 二相 的长 大速度也较快 , 使合金达 到峰值 的时问缩短。也不难发现 , 随着时 间的延长 , 第 二相 有聚 集长大 的倾 向, 故硬度达到峰值后会缓 漫地 下降。
微量元素Cr、Zr对铜合金性能的影响
微量元素Cr、Zr对铜合金性能的影响
訾进蕾;张雅妮;郑茂盛;朱杰武
【期刊名称】《材料开发与应用》
【年(卷),期】2007(22)4
【摘要】分析了纯铜及合金Cu-Cr、Cu-Zr、Cu-Cr-Zr的力学性能、导电性能和耐蚀性能,研究了微量元素Cr、Zr的添加对纯铜性能的影响。
结果表明,微量元素Cr、Zr的添加可显著提高纯铜的强度,强化方式为析出强化;时效过程中析出的弥散相从一定程度上阻碍了电子的运动,使合金的导电性能降低;在中性盐雾环境中,纯铜及合金的失重速度随时间延长呈上升趋势,微量Cr的添加可以提高纯铜的耐蚀性能,而微量Zr的添加则使纯铜的耐蚀性有降低的趋势。
【总页数】4页(P1-3)
【关键词】铜合金;力学性能;导电性能;耐蚀性能
【作者】訾进蕾;张雅妮;郑茂盛;朱杰武
【作者单位】西安交通大学材料学院;西北大学凝聚态物理与材料研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.1
【相关文献】
1.Zr+Er及Zr+Y对Al-Mg-Si-Cu-Mn-Cr合金组织和拉伸力学性能的影响 [J], 王晓璐;赵玉涛;焦雷;钱炜;王研
2.微量元素Zr对Ni48Cr6Fe封接合金氧化膜的影响 [J], 丁绍松;蔡凯洪;赵爱军;
傅祖明
3.Zr含量对(Ti-Cr)_(45-x)V_(55)Zr_x(x=1~7)合金微结构及储氢性能的影响 [J], 刘剑;陈立新;郑坊平;代发帮;陈长聘
4.Cr含量对Cu-Cr-Zr-Y合金时效性能的影响 [J], 叶权华;刘平;刘勇;田保红
5.微量元素Zr、Hf对Ni47Cr6Fe玻封合金氧化膜生长的影响 [J], 安白;马莒生;唐祥云
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热处理对Cu_Cr_Zr合金抗拉强度的影响
第23卷第5期2005年9月物理测试P hysics Examination and T estingV ol.23,No.5Sep.2005作者简介:王 艳(1960 ),女,大学专科,工程师; E mail:w an gyan@ys ; 修订日期:2005 05 30热处理对Cu Cr Zr 合金抗拉强度的影响王 艳, 王明家(燕山大学材料学院亚稳材料制备技术与科学重点实验室,秦皇岛066004)摘 要:研究了固溶和时效热处理对Cu Cr Zr 合金抗拉强度的影响。
结果表明:热处理对Cu Cr Zr 合金抗拉强度有较大的影响,当CuCr Zr 合金经1040 固溶处理后再经480 保温4h 时效处理可获得较高的抗拉强度。
关键词:CuCrZr 合金;固溶;时效;抗拉强度中图分类号:T G151.1 文献标识码:A 文章编号:1001 0777(2005)05 0008 02Effect of Heat Treatment on Tensile Strength of Cu Cr Zr AlloyWANG Yan, WANG M ing jia(Y anshan U niversit y,Qing huangdao 066004,China)Abstract:T he effect of so lutio n and ag ing heat tr eatment o n the tensile strengt h o f Cu Cr Zr alloy wer e investig a ted.T he r esult s show that the t ensile str eng th o f Cu C Zr alloy can be influenced by so lutio n and aging heat tr eat ment.T ensile str eng th of the alloy appears a peak after so lutio n heattreatment at 1040 and aging heat teat ment at 480 .Key words:Cu Cr Zr allo y;so lutio n;aging ;T ensile st rengthCu Cr Zr 合金具有高的强度和良好的导电、导热性能及抗氧化性,可作为电阻焊电极和结晶器等材料在电工、电力及航空行业得到广泛的应用[1,2]。
Cu—Cr—Zr合金等温时效动力学研究
作者简介 : 马旭( 1 9 7 6 一) 男, 河 南 洛 阳人 , 研究生.
第 7 卷
第 3 期
马旭 , 等: C u - C r - Z r 合金等温时效动力学研 究
影响 . 然而 相变 进 行 的 方式 取 决 于 许 多互 相 影 响 的
1 试 样 及 方 法
1 . 1 试 样
试验 材料 为 C u合 金 , 其成 分 为 C u 一 0 . 3 8 C r 一 0 . 1 2 Z r . 首先将 合金 在 Z G - 0 . 0 1型 1 0 k g真空 中频 感应 熔炼 炉 中熔炼 , 待其 冷却 后脱 模得 到铸 锭 , 再将 铸锭 切 除 冒 口及 去皮 后 热锻 成 为 0 2 5 mm 的棒 材 . 然后 将 棒 材加 热 到 9 5 0℃ 并保 温 1 h后 水 冷 ( 固溶
处理 ) , 再 将经 固溶 处 理过 的棒 材 进 行线 切 割 , 得 到
因素 , 要对 相变 过程 的动力 学做 出完 整地 分析 , 实 际
上是 很复 杂 的[ 4 ] . 由 于导 电率对 析 出相 的析 出非 常 敏感 , 因此 可将 其用 于新相 形成 的动 力学研 究 , 并 通
对 动 力学 公 式 二 阶 导数 的分 析 , 从 理 论 上 证 明 了合 金 等 温 时 效 两 个 析 出过 程 的存 在 性 .
关键 词 : C u — C r - Z r 合金 ; 时效 ; 电阻率 ; 动力学
中图分类号 : T G1 4 6 . 1 文献标识码 : A
Cu — C r — Z r 系 列 合 金 属 于 高 强 高 导 时 效 强 化 型
Cu_Cr_Zr合金的研究进展
, 而 Z r的熔点为 1 865 , 且 Z r极易被氧化, 再加上 二者的密度都比 Cu 小, 在合金熔炼时悬浮于 Cu液表 面, 烧损量很大, 难以进入铜基体当中, 因此在大气中熔 炼 Cu-Cr-Z r合金有一定难度。李明茂等 [ 11 ] 采用 Cu包 覆 C r置于炉底再倒入 Cu液的方式进行熔炼, Zr采用 中间合金的形式加入并采用包内冲熔, 大大提高了 C r、 Z r元素的回收率。
1 Cu-C r-Zr合金在大气环境下的熔炼铸造
含 C r、Zr元素的铜合金的工业化生产的首要问题 是熔炼。由于 C r、Z r元素与氧的亲和力较大, 因此在熔
炼 Cu-Cr-Z r合金时必须解决合金元素的烧损问题, 采 用真空熔炼方法对于实际生产成本太高。国外的研究 生产一般设备投入较大, 对含 Cr、Zr的铜合金熔炼, 一 般采用真空熔炼铸造, 而国内生产企业面临资金短缺, 生产成本压力较大, 解决 Cu-Cr-Zr合金的大气熔炼问 题, 是许多研究机构, 尤其是铜合金生产企业的研究方 向之一。
3 Cu-C r-Zr合金的形变和热处理工艺
为了进一步提高 Cu、C r、Z r合金的综合性能, 必须 对其进行适当的形变和热处理。如何使合金在保持高 强度、高硬度的同时具有高的电导率, 一直是广大学者 研究的热点, 对于 Cu-C r-Zr合金的形变和热处理工艺 当前已经比较完善 [ 18, 19, 21~ 29] 。
成果。综述了 Cu-Cr-Zr合金在大气环境下的熔炼铸造工艺及铬、锆 Z r元 素对纯铜 Cu组织 和性能的 影响, 阐述了 Cu-Cr-Zr
Cr、Zr含量对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响
Cr、Zr含量对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响发布时间:2021-03-08T10:52:36.467Z 来源:《基层建设》2020年第28期作者:赵美王晓民赵春实[导读] 摘要:在铜合金中,电导率和强度是一对矛盾,很难调和,从而严重阻碍了Cu-C-Zr合金性能的提升。
在Cu-Cr-Zr系列合金中,Cr、Zr元素对铜合金的性能具有显著影响。
本文通过对不同成分Cu-Cr-Zr合金的组织和性能的分析,得出:Cr元素的添加可以增加铜合金的硬度和抗拉强度,并且细化铜合金的晶粒尺寸,随着Cr含量增加时,铜合金的电导率降低。
Zr元素可以抑制Cr析出相变大,使得合金的强度增强,而营口理工学院材料科学与工程学院辽宁营口 115000摘要:在铜合金中,电导率和强度是一对矛盾,很难调和,从而严重阻碍了Cu-C-Zr合金性能的提升。
在Cu-Cr-Zr系列合金中,Cr、Zr元素对铜合金的性能具有显著影响。
本文通过对不同成分Cu-Cr-Zr合金的组织和性能的分析,得出:Cr元素的添加可以增加铜合金的硬度和抗拉强度,并且细化铜合金的晶粒尺寸,随着Cr含量增加时,铜合金的电导率降低。
Zr元素可以抑制Cr析出相变大,使得合金的强度增强,而且微量的Zr(<0.1wt%)对合金的高电导率影响非常小。
关键词:Cu-Cr-Zr合金;Cr、Zr含量;显微组织;性能引言作为世界第二大金属消耗品,纯铜因其出色的导电性、导热性、可塑性,耐磨性和金属光泽而广泛用于电气工业、仪表工业,造船工业和机械制造工业等领域。
然而,由于纯铜材质的柔软性,其不能满足许多场合的使用要求。
因此,根据实际使用条件,人们研究制备了具有高强度和高导电性能的铜合金。
在Cu-Cr-Zr合金中,由于元素之间原子半径的差异,添加的元素进入铜基质后,基质会产生晶格畸变,从而干扰自由电子在基质中的定向运动并影响铜合金的电导率。
根据Suzuki等人[]的研究可知,在Cu-Cr-Zr合金中,Cr和Zr的相互作用会引起析出相尺寸更加细小,有利于合金强度的提高,本文通过对铸态Cu-xCr-Zr(x=0.8,1.0,1.2,1.5)合金和铸态Cu-Cr-xZr(x=0.1,0.15,0.2,0.25)合金的显微组织和性能的研究,探讨Cr、Zr 含量对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响。
浅析时效对Cu—25Cr合金电导率的影响
浅析时效对Cu—25Cr合金电导率的影响作者:郑庆行来源:《科学与财富》2016年第04期摘要:Cu-Cr合金是新一代中压大功率真空开关触头材料之一,有着广泛的应用前景。
本文研究了Cu-25Cr合金触头材料,对其铸态、锻后以及固溶后组织进行了观察和比较。
为了进一步提高其性能,研究了时效温度、时效时间和时效前冷变形量对Cu-25Cr合金电导率的影响。
结果表明:Cu-25Cr合金在Cu-25Cr合金在950℃×1h固溶后,未变形、40%变形、80%变形在480℃时效均可获得较高的电导率,分别达到58%IACS、64%IACS、60%IACS,但趋于该电导率所需的时间不同,未变形、40%变形、80%变形后时效时间分别为6h、1h、40min。
关键词:Cu-25Cr合金,固溶,时效,电导率Cu-Cr合金是指以Cu为基体,加入Cr和微量其它合金元素形成的一系列合金。
针对目前国内大功率真空开关导电触头合金材料的产品品种、数量,尤其是性能远不能满足我国真空断路器产业的高速发展之现状,研制新型大功率真空开关触头材料Cu-25Cr,简化生产工艺流程、改善产品性能、降低生产成本,从而建立具有自主知识产权的合金体系具有重大意义。
因此,本实验采用真空感应熔炼法制备Cu-Cr合金触头材料,并通过添加微量稀土元素来提高其性能,以便获得性能优良的触头材料。
一试验材料的制备合金的熔炼是在洛阳铜加工集团ZG-0.01型10kg真空感应炉中进行的大气熔炼,采用纯度为99.95%以上的高纯阴极电解铜、高纯Cr,按一定的顺序和一定的质量分数逐步加入合金元素进行熔炼,浇铸成直径84mm、重约8Kg的圆柱形铸锭。
对合金在SRJK-3-12型管式电阻炉中进行固溶处理(950℃×1h),得到110×3×1.1mm的试样。
二试验方法1、变形和热处理为了研究不同变形量、时效温度和时效时间对合金导电率和硬度的影响,将固溶态试样进行轧制变形,轧制变形是在自制φ60mm×80mm轧辊的手动轧机上进行。
Cu-Cr-Zr合金组织性能及时效动力学的开题报告
Cu-Cr-Zr合金组织性能及时效动力学的开题报告一、研究背景及意义Cu-Cr-Zr合金由于具有高热强度、高导热性、高耐蚀性等优异性能,被广泛应用于航空航天、核工业、船舶等领域。
但是,合金的组织性能和时效动力学特性对于材料应用范围和使用寿命等方面起着至关重要的影响。
因此,深入研究Cu-Cr-Zr合金的组织性能及时效动力学,不仅对于扩大其应用范围、提高其使用寿命、推动材料工程领域的发展具有重要意义,而且对于深入理解合金的微观机制和优化其制备工艺具有重要的科学价值。
二、研究内容和方法1. 确定Cu-Cr-Zr合金的化学成分和工艺参数,制备出不同组织状态的合金试样;2. 采用金相显微镜、扫描电子显微镜、透射电子显微镜等现代材料分析技术,系统地研究不同组织状态下Cu-Cr-Zr合金的组织结构、相组成和晶体形貌等方面的性能特点;3. 进行合金的热处理和时效处理实验,分析其时效动力学特性,包括时效温度、时效时间以及时效对Cu-Cr-Zr合金微观组织和力学性能的影响等方面,探究其时效机制和动力学行为;4. 进行力学性能测试,包括拉伸试验、硬度测试等方面的检测,以实验数据为基础,对Cu-Cr-Zr合金的性能特点和时效动力学进行分析和评估。
三、预期研究结果通过本项研究,预期可以获得以下研究成果:1. 确定Cu-Cr-Zr合金原料成分和制备工艺,制备出不同组织状态的合金试样;2. 系统地研究Cu-Cr-Zr合金的组织结构、相组成和晶体形貌等性能特点,为理解该合金的微观机制和优化其制备工艺提供重要线索;3. 研究Cu-Cr-Zr合金的时效动力学特性,探究其时效机制和动力学行为,为合金的使用寿命评估及优化提供参考;4. 分析Cu-Cr-Zr合金的力学性能特点,对合金的性能进行评估和比较,并提出相应的优化方案。
自然时效对Al-Li-Cu-Mg-Zr合金的影响
自然时效对Al-Li-Cu-M g-Zr合金的影响T he Effect of N atural Ag ing on the M icrostructureso f A l-L i-Cu-M g-Zr Alloy谷亦杰,周铁涛,张 蕾,张永刚,陈昌麒(北京航空航天大学材料科学与工程系,北京100083) GU Yi-jie,ZHOU Tie-tao,ZHANG Lei,ZHA NG Yong-gang,CHEN Chang-qi(Departm ent of M ater ials Science and Eng ineer ing,Beijing Univ er sity o f Aer onautics and Astronautics,Beijing100083,China)摘要:采用透射电镜(T EM)和维氏硬度计详细研究淬火后与人工时效前的时间间隔(自然时效)对Al-L i-Cu-M g 合金的影响。
研究发现,通过在人工时效前引入自然时效可以提高A l-2.4L i-1.16Cu-0.8M g-0.1Z r(w t%)合金的硬度。
合金硬度的增加主要来自于S相数量的增加和分布更均匀。
在人工时效前引入自然时效对 ′相的尺寸和分布没有影响。
长时间的自然时效对合金的影响不大。
关键词:A l-L i-Cu-M g合金;时效行为;空位中图分类号:T G166.3 文献标识码:A 文章编号:1001-4381(2001)01-0010-02Abstract:The effect of natural aging on the micro structures of Al-Li-Cu-Mg-Zr alloy was studied by transm ission electro n microscopy and Vickers hardness tester.It is found that the natural ag ing befo re artificial ag ing m ay raise the hardness.Analysis indicates that the efficient hardness com es from the increasing number of S particles.There is no effect on ′from natural ag ing before artificial aging.T he long natural aging has a little effect o n Al-Li-Cu-M g-Zr alloy.Key words:Al-Li-M g-Cu alloy s;aging behav ior;vacancy 由于低密度、高弹性模量,Al-Li系合金有望代替传统的铝合金。
时效处理对快速凝固Cu—Cr—Zr合金组织和性能的影响
时效处理对快速凝固Cu—Cr—Zr合金组织和性能的影响刘平;曹兴国
【期刊名称】《有色金属》
【年(卷),期】1999(051)001
【摘要】采用单辊快速凝固方法制备出高强度高导电的Cu-Cr-Zr合金,对时效过程中电阻率和显微硬度的变化进行了研究,用扫描电镜和透射电镜对析出过程中晶粒与析出相的形态与大小及位错的组态进行分析。
结果表明:时效初期电阻率的下降是溶质原子借高浓度的空位迅速偏聚和析出所致。
在500℃温度下,时效30min,合金的导电率可达82%IACS,显微硬度为Hv202,细小弥散分布的析出相是导致高工的主要原因。
【总页数】4页(P70-73)
【作者】刘平;曹兴国
【作者单位】西安交通大学;洛阳工学院
【正文语种】中文
【中图分类】TG146.11
【相关文献】
1.快速凝固制备Cu-
2.0cr-0.3Zr(wt%)合金组织及性能研究 [J], 罗丽;汪明朴;郭明星;贾延琳;陈畅
2.不同冷变形和时效处理工艺对CuCrZr合金组织和性能的影响 [J], 张健
3.轧制与时效处理对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响 [J], 刘海斌;郑月红;喇培清;盛捷;丁彦龙
4.ECAP 工艺及时效处理对 Cu-Cr-Zr 合金组织和性能的影响 [J], 刘锋;王庆娟;杜忠泽;王静怡
5.Mg含量对亚快速凝固Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金组织与性能的影响 [J], 黄高仁;孙乙萌;张利;刘玉林
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时效处理与加工量对连续挤压Cu-Cr-Zr合金性能的影响
2 试验结果 2.1 时效试验结果
直径 Ø22mm 的 Cu-Cr-Zr 连续挤压杆减径至 Ø18mm 后在不同温度时效得到的相应抗拉强度、HRB 硬度及导电 率指标情况如图 2、图 3 所示。总体上看,相对于连续挤压状 态 Cu-Cr-Zr 合金杆,经减径时效后,线杆的相应指标都大 幅度提高,尤其是导电率,其最小值(70%IACS)都远远高 于连续挤压杆的导电率(60%IACS)。
从图 2 可以看出,时效温度对线杆的抗拉强度的影响 较大,随着时效温度的提高,相应抗拉强度先是逐渐增加, 在 420℃时抗拉强度达到最大值(506MPa),而后抗拉强度 逐渐减小 ;从图 3 可以看出,时效温度对于线杆的导电率 和 HRB 硬度也有较大的影响,导电率随着时效温度的升高 而增加,但 HRB 硬度先逐渐提高后逐渐降低,在 420℃时 HRB 硬度达到最高值(77)。由此可见,420℃为最佳时效
M 冶金冶炼 etallurgical smelting
时效处理与加工量对连续挤压 Cu-Cr-Zr 合金性能的影响
何剑辉
( 中铜(昆明)铜业有限公司,云南 昆明 650102)
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D OI : 1 0 . 1 3 2 5 8 / j . e n k i . n n l , l T l e . 2 0 1 7 . 0 2 . 0 0 2
时效 状 态 对 C u - C r - Z r系 合 金 性 能 的 影 响
张 真 , 陆冰 沪 , 夏 承 东。 , 张 睿 , 陈 畅 , 汪 明朴
2 1 4 1 4 5 ;
4 1 0 0 8 3 )
摘要 : 采 用 不 同时效状 态和 随后 形 变热 处理 工 艺制备 了 C u — C r — Z r系合 金 , 采 用微观 组 织观 察 、 硬
度 和 导 电率 测试 等手段 研 究 了不 同 时效状 态对 双级 时效 C u — C r — Z r系合 金 性 能 的影 响 . 结果表 明 :
2. An h u i To n g g u a n C o p p e r F o i l Co . ,Lt d . ,C h i z h o u 2 4 7 1 0 0 ,C h i n a ;
3. I n s t i t u t e o f Te c h n o l o g y ,Y i n b a n g C l a d Ma t e r i a l C o. ,L t d . ,W u x i 2 1 4 1 4 5,Ch i n a ; 4. S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i e n c e a n d Te c h n o l o g y ,Ce n t r a l S o u t h Un i v e r s i t y ,C h a n g s h a 4 1 0 0 8 3,C h i n a )
性 能更优 , 但 加 工热 处理过 程 中性 能 变化 剧 烈 , 材料 生产 过程 中性 能 均 匀性 不 易控 制 ; 峰 时效 +冷 轧 +时效 工 艺制备 的合 金 综合性 能极 其稳 定 , 易于在 生产 中控制 . 不 同工艺下 的合金 性 能差异是 由
析 出相 与位 错 的 交互作 用机 制 不 同造 成 的 . 关 键词 :C u — C r — Z r 合金 ;欠 时效 ; 峰 时效 ;冷轧 ;析 出相
( 1 . 合肥工业大学 材料科学与工程学院 , 安 徽 合肥 2 3 0 0 0 1 ; 2 . 安 徽 铜 冠铜 箔有 限公 司 , 安 徽 池州 2 4 7 1 0 0 ;
3 . 银邦金属复合材料股 份有限公 司 技术研究院 ,江苏 无锡
4 . 中南 大 学 材 料科 学 与 工 程 学 院 ,湖南 长 沙
第3 8卷
第 2 期
有 色 金 属 材 料 与 工 程
NONF ERR OUS META L MA TE RI A LS AND E NGI NE ER I NG Vo 1 . 3 8 No . 2 2 0 1 7
文章编 号 : 2 0 9 6—2 9 8 3 ( 2 0 1 7 ) 0 2~0 0 6 7 —0 6
欠 时效 十冷轧 +时效工 艺和峰 时效 +冷轧 +时效工 艺制备 的 C u — C r — Z r — Mg — S i 和C u — C r — Z r - N i — S i
合金 均 可获得 力学性 能和 电学性 能的优 良组 合 . 其中: 欠 时效 +冷轧 +时效 工艺所 制备 的合金 综合
Ab s t r a c t :C u - Cr — Z r s y s t e m a l l o y s we r e ma n u f a c t u r e d b y d i f f e r e n t a g i n g p r o c e s s e s a n d s e q u e n t t h e r mo me c h a n i c a l t r e a t me n t s . Th e p r o p e r i t e s o f t h e a l l o y s we r e i n v e s i t g a t e d t h r o u g h me a s u r i n g t h e mi c r o h a r d n e s s , e l e c t r i c a l c o n d u c t i v i t y a n d o b s e r v i n g t h e mi c r o s t r u c t u r e o f a l l o y s . Th e r e s u l t s s h o w t h a t b 0 t l 1 t h e c o mb i n i n g o f u n d e r — a g i n g , c o l d r o l l i n g a n d s e c o n d a g i n g p r o c e s s a n d he t c o mb i n i n g o f p e a k - a g i n g 。 ol c d r o i l i n g a n d s e c o n d a g i n g p r ce o s s an c a n m u f a c t re u C u - Cr - - Z r - Mg - ・ S i a l l o y a n d C u - C r - Z r - - Ni — - S i a l l o y wi h t h i g h h a r d n e s a n d h i g h c o n d u c t i v i t y .Th e me c h a n i al c p r o er p t i e s a n d e l e c t r i al c p r o p e r t i e s o f C u — C r — Z r s y s t e m a l l o y s i s h i g h e r t h a n t h e e s a n m u f a c t u r e d b y u n d e r - a g i n g, c o l d r o l l i n g a n d ec s o n d a g i n g p r o c e s. Ho we v e r , i t wi l l l e a d t o he t p r o p e r t i e s c h a n g e d r a ma t i al c l y a n d b e d i ic f u l t t o c o n t r o l he t u n i f o r mi t y o f
Z H AN G Z h e n , L U B i n g h u , XI A C h e n g d o n g 。 , Z H AN G R u , C i H E N C h a n g , WAN G Mi n g p u 4
( 1 . S c h o o l o f Ma t e r i a l s S c i en c e a n d Te c h n o l o g y,He f e i Un i v e r s i t y o f Te c h n o l o g y ,He f e i 2 3 0 0 0 1 ,Ch i n a ;
中图分 类号 : TG 1 4 6 . 1 文 献标 志码 : A
Ef f e c t of A gi ng Condi t i ons o n t he Pr ope r t i e s of
Cu・ - Cr - ・ Zr Sys t e m Al l o ys