稀土铬锆铜合金强化工艺研究

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铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的研究(续)

铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的研究(续)

试 样 的制取 : 使 用设 备 :5 0吨挤 压 机 20
铸 锭规 格 : 1 3X 0 n 6 9 0I 3 n l
收 稿 日期 :0 0— 8—1 21 0 1
图 5

有 色 金 属 加 工
第 4 0卷
图 5 8 0C水 封挤 压挤 制 坯料 , 9 0C × 0 n :5  ̄ 经 0  ̄ 6 mi
为了合理制定拉伸 、 时效 工 艺 , 可 能 缩 短 时效 尽 时 间 , 高生 产 效率 。为 此 , 了如下 曲线 : 提 做 将 99 1 ℃水 封挤 压坯 料 + 3 8经 4 0C不 同保 温 2. 5 ̄ 时 间进行 时效 后 , 其 硬 度 , 制 硬 度 一保 温 时 间 曲 测 绘 线 ( 8 。根 据此 曲线 确定 时效 工艺 参数 。 图 )
采用 先 进 的 水 封 挤 压 工 艺 。热 挤 压 温 度 设 定 是
否合 理直 接淬 火效 果 。 由 c u—c 、 u—z 相 图可 知 , rc r
固溶 温度 应设 定 为 9 0~ 6 ℃ , 0 9 6 考虑 到 挤 压过 程 中产 生变 形热 , 挤压 温 度设 定 在 8 0~9 0C为 宜 , 到 既 8 4 ̄ 达 满 足 合金 固溶 效果 , 又减 少模 具 消耗 的 目的 。
图6
由图 8可见 当 时效 时 间超 过 3 5小 时 后 硬 度 变 . 化 趋 于平 缓 。因此 , 确定 时 效工 艺参 数 为 4 0 × . 5℃ 35
小时。

图 6 8 0 水封 挤压 挤 制坯 料 , 9 0C×4 r n :5 % 经 5 ̄ 5 i a
我 们 将 挤 压 温 度 为 8 0C水 封 挤 压 得 到 挤 制 坯 5 ̄ 料, 经过 不 同的淬 火处 理 , 察 其 金相 组 织 , 过 测其 观 通

多场耦合下稀土强化铜材的行为

多场耦合下稀土强化铜材的行为

多场耦合下稀土强化铜材的行为一、稀土强化铜材的基本概念稀土强化铜材是指通过添加少量的稀土元素,如铈、镧等,来改善铜材的性能。

稀土元素能够与铜原子形成固溶体,从而改变铜材的晶格结构和力学性能。

稀土强化铜材具有优异的力学性能、导电性能和耐磨性能,广泛应用于电子、航空航天、汽车等领域。

二、稀土强化铜材在高温环境下的行为稀土强化铜材在高温环境下具有较好的稳定性和耐腐蚀性能。

稀土元素能够与铜形成高熔点的化合物,提高了铜材的熔点和耐热性。

此外,稀土元素还能够抑制铜材在高温下的晶粒长大,从而提高了铜材的综合性能。

三、稀土强化铜材在低温环境下的行为稀土强化铜材在低温环境下具有良好的韧性和抗冲击性能。

稀土元素能够提高铜材的晶界强度和断裂韧性,抑制晶粒的滑移和蠕变,从而提高了铜材的低温韧性和抗冲击性能。

这使得稀土强化铜材在低温条件下仍能保持较高的强度和可靠性。

四、稀土强化铜材在强磁场环境下的行为稀土强化铜材在强磁场环境下表现出较好的磁性和导电性能。

稀土元素能够提高铜材的电子自旋极化率和磁导率,从而增强了铜材的磁性和导电性能。

这使得稀土强化铜材在电磁设备和磁共振成像等领域有着广泛的应用。

五、稀土强化铜材在腐蚀环境下的行为稀土强化铜材在腐蚀环境下具有优异的耐蚀性能。

稀土元素能够形成致密的氧化物膜和稀土盐膜,阻止腐蚀介质的扩散和金属的腐蚀反应。

此外,稀土元素还能够提高铜材的极化电阻和耐蚀性,降低金属的溶解速率,从而提高了稀土强化铜材的耐腐蚀性能。

六、稀土强化铜材在机械加工中的行为稀土强化铜材在机械加工中表现出较好的切削性能和耐磨性能。

稀土元素能够形成均匀细小的固溶体,提高了铜材的硬度和强度。

这使得稀土强化铜材在切削加工中具有较高的切削速度和较长的刀具寿命。

此外,稀土元素还能够提高铜材的抗磨损性能,降低摩擦系数和磨损量,延长了零件的使用寿命。

稀土强化铜材在多场耦合下表现出了不同的行为特点。

在高温和低温环境下,稀土强化铜材具有良好的稳定性和韧性;在强磁场环境下,稀土强化铜材具有优异的磁性和导电性能;在腐蚀环境下,稀土强化铜材具有较高的耐腐蚀性能;在机械加工中,稀土强化铜材具有良好的切削性能和耐磨性能。

新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术

新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术

新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术随着科技的不断发展和进步,金属材料工艺技术也在不断革新与完善。

新型铬锆铜材料作为一种重要的功能金属材料,其熔铸工艺及加工工艺技术备受关注。

本文将从深度和广度的角度对新型铬锆铜材料的熔铸工艺及加工工艺技术进行全面评估,并进行详细探讨。

1. 新型铬锆铜材料的特点新型铬锆铜材料是一种具有优异性能的金属材料,其主要特点包括高强度、高硬度、磨削性能好、抗热疲劳性能优异等。

这些优异的特点使得新型铬锆铜材料在航空航天、汽车制造、电子通信等领域有着广泛的应用前景。

在这种背景下,研究和改进新型铬锆铜材料的熔铸工艺及加工工艺技术显得尤为重要。

2. 新型铬锆铜材料的熔铸工艺熔铸是制造金属制品的重要工艺之一,而新型铬锆铜材料的熔铸工艺在材料制备过程中起着至关重要的作用。

熔铸工艺需要在高温条件下对原材料进行熔炼,使其成为液态状态。

需要对熔融的新型铬锆铜材料进行准确测温、成分调整和气体控制,以确保最终产品的质量和性能。

在熔铸工艺中,还需要考虑模具设计、冷却控制等因素,以确保最终产品的成型质量。

3. 新型铬锆铜材料的加工工艺技术除了熔铸工艺外,对新型铬锆铜材料进行加工也是至关重要的。

加工工艺技术包括热加工、冷加工、精密加工等多种形式,旨在将新型铬锆铜材料加工成符合要求的零部件和制品。

在热加工中,需要考虑温度控制、变形控制等因素,以确保材料的性能不受损。

而在冷加工和精密加工中,则需要考虑刀具选择、切削参数等因素,以确保加工质量和效率。

新型铬锆铜材料的熔铸工艺及加工工艺技术是影响其最终性能和应用领域的重要因素。

通过对这些工艺技术的深入研究和改进,可以不断提高新型铬锆铜材料的质量和性能,拓展其应用领域和市场前景。

我个人认为,随着科技的发展和对功能材料需求的不断增加,新型铬锆铜材料的研究和应用前景将会更加广阔。

加强对新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术的研究和应用,将会为相关行业的发展提供重要支持。

新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术

新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术

新型铬锆铜材料熔铸工艺及加工工艺技术新型铬锆铜材料是一种具有优异物理性能和化学性能的合金材料,具有高强度、高硬度、高耐磨性和耐蚀性等特点,适用于制造高性能的工程零部件和耐磨工件。

熔铸是新型铬锆铜材料的常见加工工艺之一,本文将介绍新型铬锆铜材料的熔铸工艺及其加工工艺技术。

一、新型铬锆铜材料熔铸工艺1. 原料准备新型铬锆铜材料的熔铸工艺需要精心选择合适的原料,主要包括铬、锆、铜等金属材料。

铬和锆作为合金元素,能够显著提高合金的力学性能和耐腐蚀性能,而铜则是合金的基体材料。

在选择原料时,需要保证其质量纯净,并保持一定的化学成分比例。

2. 熔炼工艺新型铬锆铜材料的熔铸过程需要进行熔炼处理,确保合金的化学成分均匀,并去除杂质。

熔炼工艺包括原料称量、装料、熔炼、渣化、出钢等步骤,需要控制合金的熔化温度和浇注温度,保证合金的组织结构和性能。

3. 浇注成型在熔铸工艺中,需要将熔化的铬锆铜合金浇注到预先设计好的模具中,经过凝固和冷却过程形成预期的零部件或工件形状。

浇注过程中需控制浇注速度、温度和压力,确保铬锆铜合金的均匀性和密度。

4. 热处理经过浇注成型后的铬锆铜合金需要进行适当的热处理工艺,以提高其力学性能和耐磨性。

热处理工艺包括固溶处理、时效处理等步骤,需要根据合金的具体组织结构和性能要求进行合理设计。

二、新型铬锆铜材料加工工艺技术1. 精密加工新型铬锆铜材料具有较高的硬度和强度,因此在加工过程中需要采用精密加工工艺,包括数控车削、数控铣削、电火花加工等高精度加工方法。

还需选用优质的切削刀具和工艺参数,以确保加工表面的精度和光洁度。

2. 研磨抛光对于需要表面光洁度和精度要求较高的铬锆铜零部件,需要进行研磨抛光工艺。

通过研磨和抛光可以使零部件表面光滑细腻,提高其外观质量和使用性能。

3. 焊接工艺新型铬锆铜材料在制造过程中常常需要进行焊接工艺,以实现零部件的组装和修复。

在焊接工艺中,需要选择适当的焊接方法和焊接材料,控制焊接温度和速度,避免产生焊接变形和裂纹,保证焊接接头的质量和强度。

结构钢电阻焊新材料——铜铬锆稀土电极合金的研究

结构钢电阻焊新材料——铜铬锆稀土电极合金的研究
维普资讯
制造工程设计 l
mq “ 函 e咖 腑 l 舡‘ e
【 文章编号】 0 79 6 (0 8 0 -0 70 10 .4 72 0 ) 60 7.5
结构 钢 电阻焊 新材料 稀 土 电极合 金 的研 究
■ 孙 向明 ( 安徽省 冶金 科学研 究所 , 合 ̄ 2 0 1 ) 3 0 1 【 要 】研 究 了结构 钢 电阻焊铜铬锆 稀 土 电极合 金 的真 空 摘 熔铸 、热冷加工和热 处理工 艺,研 制的合金化 学成分稳 定,
量 的镁 、 、 等元 素 , 铌 硅 目的 是通 过 元 素 的微 合 金 化
50 8℃。使用结 果证 明在铜铬锆 合金 中加入 稀土可 以显著地
提 高合金 的耐磨性 。
【 关键词】 土; 稀 铜铬锆 ; 电极 合金 ; 能 性
【 中图分 类号] G 2 T 41 【 文献标 志码】 A
精 整 一成 品 。 2 1合 金 化学 成 分 .
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1 引言
电阻 焊 的 主 要特 点 是 焊 缝 整 齐 、接 头 牢 靠 , 便 于 实 现机 械 化 和 自动 化 生产 , 因此 , 用 非 常广 泛 。 应 目前 电 阻 焊 结 构 钢 钢 材 重 量 约 占焊 接 结 构 钢 总 量
的 3 % , 今 后 相 当长 的 时 期 内 , 的重 要 性 不 会 0 在 它
合 金 的化 学 成 分 是 影 响 电导 率 、 热 率 和 力 学 导 性 能 的主 要 因素 ,从 导 电性 能 和 导热 性 能 考虑 , 要 尽 量 减 少 合 金 元 素 的 含 量 。而 从 料 的力 学 性 能 考 虑 , 须适 当添 加元 素 的含 量 , 者 是 矛盾 的 。铜铬 必 两

稀土在铜及铜合金中的作用及应用

稀土在铜及铜合金中的作用及应用

稀土信息·12· 2021年第05期一、影响稀土元素在铜中吸收率的因素 影响稀土元素在铜中吸收率的因素主要有:稀土元素的颗粒大小、加入量、浇注温度和保温时间等。

稀土的颗粒对于吸收率有很大的影响,在加入量相近的情况下,随着稀土颗粒的减小,吸收率降低。

主要原因是在加入的过程中,颗粒越小越不易压入铜液中,上浮的几率比较大,氧化烧损率越大;另外,加入量相同时,颗粒小,数量多,表面积大,烧损严重。

研究发现,当Ce 以颗粒质量为5.40g 加入纯铜时,吸收率只有46.47%;在颗粒质量为9.50g 时, 铜是有色金属中最重要的金属之一,与其他金属相比,铜有高的导电性、导热性(仅次于银),有良好的耐蚀性,易于压力加工成线、棒、板、带、管等各种半成品或零件,主要用作导电、导热或耐蚀等要求的器材。

铜及铜合金是工业上的重要材料。

随着科学技术的飞跃发展,对材料的性能提出了越来越高的要求。

稀土元素具有典型的金属性质,化学性质极为活泼,几乎能与惰性气体以外的所有元素相互作用,同时具有大量吸收气体的能力。

其独特性质,能改善铜及铜合金的物理、机械性能等。

稀土在铜及铜合金中的作用及应用● 姜佳鑫 温永清/文吸收率增加到69.09%。

在颗粒平均质量相近的情况下,加入的纯稀土量越多,其吸收率也越高。

但稀土的加入量不宜太多,以免产生不良的影响。

在加入稀土时,温度越高稀土烧损得越多,应根据铸件的尺寸选择浇注温度。

稀土在铜液中易上浮,且其熔点较低,保温时间越长烧损得越多。

在实际生产时,为了使铸件中稀土均匀分布,必须延长保温时间,以净化合金基体,提高铸件质量。

保温时间要根据铸件的尺寸、加入量及分布情况而定。

二、稀土在铜及铜合金中的物理化学作用 工业用铜一般含有多种杂质,其杂质总量甚至可达0.05%-0.8%,其中有些杂质含量虽不大,但往往严重影响纯铜或铜合金材料的优良性能。

如氧、硫和铜形成的脆性化合物(Cu2O及Cu2S)降低铜的塑性,多了会使铜冷拉时产生毛刺,并降低铜的导电性、耐蚀性和焊接性能。

铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的研究

铜-铬-锆合金(C18150)棒材新工艺的研究

产 品规格 及允许 偏 差 :
规定 。
表 2 圆棒

圆棒 及 六 角 棒 的 尺 寸 及 允 许 偏 差 应 符 合 表 2


±


±
±

l 目前 的 生 产 技 术 水 平 和 产 品 要 求
国 内 外 普 遍 采 用 真 空 熔 铸 一 热 挤 压 ( 轧 、 锻 ) 加 热 热 一
±O 1 8 ±0. 7 . 7 18 ±0 1 8 ±0 7 .7 .1 8

士0 2 3 . 0 ±0 2 9 . 2
±0. 7 18
±0 2 9 . 2
热一 淬火一 拉 伸 一 时 效一 拉 伸 的生 产 方 式 。我 公 司 目前 采 用工艺 为 : 空熔 铸 一 水 封 挤 压 、 火 一 拉 伸 真 淬 一 时效一 拉 伸 。在 国 内首 次 采 用 水 封 挤 压 生 产 工 艺 生产 C 8 5 1 10合 金 棒 材 , 通 过 控 制 挤 压 温 度 、 度 、 并 速 水温 等工 艺参 数 形 成 该 合 金 固溶 效 果 最 佳 化 的生 产 工艺 , 现 了挤 压 与淬 火 两 道工 序合 二 为 一 。其 生产 实

除非 有 特 殊 要 求 或 在定 货 单 上 有 约定 , 则 , 否 所 有 供货 产 品 长度 均 为 3 5 . m, 度 公 差 +1 . / 6 7 6m 长 270
1 1 目前 国 内 生 产 技 术 水 平 .
矩 形截 面 的尺寸 及允 许偏差 应符 合表 3规定 。
表 3 矩 形 截 面 的 尺寸 及 允 许 偏 差 单 位 : m l n
铜 一 铬 一 锆 合 金 (C 8 5 1 10)是 铬 青 铜 合 金

一种高强高导的铬锆铜合金及其加工工艺[发明专利]

一种高强高导的铬锆铜合金及其加工工艺[发明专利]

专利名称:一种高强高导的铬锆铜合金及其加工工艺专利类型:发明专利
发明人:谭建元,谭俊锋,高中宝
申请号:CN201210152253.1
申请日:20120517
公开号:CN103290252A
公开日:
20130911
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:为了确保铬、锆元素均匀溶解于铜的基体中,并达到一定的成份比例要求,本发明采用包芯线技术制备铬锆铜合金,解决了现有生产技术中,在生产过程中金属锆容易烧损,收得率低和由于生产过程不容易控制,收得率不稳定,从而造成生产出来的产品性能不稳定的问题;现有技术下收得率仅为30%,生产成本较高;采用包芯线技术,收得率高而且稳定,平均收得率在79.22%,产品性能性能稳定,且Cr相和Zr相析出变得更加细小,同时,析出相的形状和析出顺序发生改变,Zr含量变化明显改变晶界的形状,得到理想硬度、导电率、软化温度、抗拉强度、屈服强度、金相组织细小均匀等特性的铬锆铜合金,主要性能指标高于行业标准GB/T4928-1999中的,硬度78HRB,导电率43Ms/m,收得率高节省了大量的成本。

申请人:常熟明辉焊接器材有限公司
地址:215531 江苏省苏州市常熟市支塘镇窑镇村
国籍:CN
代理机构:南京理工大学专利中心
代理人:朱显国
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合金的强化工艺进行研究。结果表明, 加入微量稀土元素, 改 进合金的加工工艺和方法, 稀土铬锆铜合金得到了比铬锆铜 合金更优越的使用性能。
2
2.1
试验材料和方法
试验材料
本试验用稀土铬锆铜合金 (下简称 CrZrCuRE 合金) 的成 分 (质量分数, 范围是: %) 0.54 ~ 0.83Cr, 0.20 ~ 0.32Zr, 0.05 ~ 杂质含量 < 0.05, 余量为 Cu。为了减少合金元素的氧 0.10RE, 化烧损, 比较准确地控制合金的成分, Cr、 Zr、 RE 等元素以中 间合金的方式加入, 先将电解铜 (1 号) 用石墨坩埚炉快速熔 化, 先后分别加入 (%) 3.7Cu-Cr, 7.2Cu-Zr, 10.14Cu-Ce 的中间 合金, 加入覆盖剂, 熔化后搅拌均匀, 清渣后, 用铁模浇铸成 供作试样。 60mm X 60mm X 160mm 方锭, 图1 Fig. 1 CrZrCuRE 合金的铸态组织 X 500 X 500
12
《金属热处理》 2001 年第 6 期
CrZrCuRE 合金是一种时效析出强化型合金。为了获得 较好的析出强化效果, 同时可以进一步消除合金内偏析, 必须 选择适当的固溶温度。将一组尺寸为 20mm X 20mm X 15mm 的试样分别在 900 ~ 1000C 温度范围内, 每隔 20C , 取一只试 样在一个确定的温度下加热保温 1.5h, 水淬固溶处理, 然后 测试不同温度固溶处理后的性能, 结果见图 2。
艺。提高固溶温度, 延长保温时间, 虽然可使合金元素在! -Cu 中固溶度增加, 强度提高, 但固溶温度过高, 保温时间过长, 将 造成合金晶粒粗化, 反而降低合金的强度和塑性, 造成后续的 冷变形或使用过程中产生裂纹。若固溶温度过低, 则合金元 素在合金中的固溶量过少, 且成分均匀性差, 在随后的时效过 程中还容易产生不连续的脱溶, 从而大大降低合金的时效强 化效果。选择固溶温度以合金不产生晶粒粗大为前提, 提高 固溶温度, 保温一定时间后快冷, 保证形成强化相的溶质元素 在! -Cu 中达到最大的固溶度。
下服役的电极合金在使用过程中仍有一个继续时效的作用, 适当的降低时效温度有利于提高合金的使用寿命。图 6 是未 经冷变形的 CrZrCuRE 合金经 470C 1 10C , 3 ~ 4h 时效处理后 的金相组织。
图5
CrZrCuRE 合金时效时间与性能的关系 Fig. 5 The effect of aging time on the properties of alloy CrZrCuRE
2.2
试验方法
将方锭热锻成 20mm X 20mm 的方棒, 根据要求从上面截
The cast structure of CrZrCuRE aIIoy
3.2
固溶处理
适当的温度进行固溶处理是合金获得良好性能的关键工
取长短不一的试样用作各种试验。在温度准确度 1 5C 的普 通箱式电阻炉内进行各种热处理工艺试验。 根据 GB / T4340—1984 《金属维氏硬度试验方法》 , 测定不 同状 态 下 合 金 的 硬 度。 参 照 航 空 航 天 工 业 部 标 准 HB / T 《电阻焊电极合金与辅助装置用铜及铜合金》 , 用 5420—1989
[1, 2] 较大的进展。 本文主要对加入微量铈元素的稀土铬锆铜
图 1 为 CrZrCuRE 合金的铸态组织, 合金的晶粒比较粗 大, 而且组织中存在明显的晶内偏析和枝晶偏析, 这是由于固 溶体合金在浇铸过程中前后结晶出的固相成分不同, 先结晶 部分含高熔点的元素多, 后结晶的含低熔点元素多, 加上冷速 较快, 合金元素扩散不均匀, 形成晶内和枝晶偏析。合金元素 的偏析使合金强度 (硬度) 、 塑性和韧性降低很多, 导电率明显 下降, 硬度值平均为 60HV30, 且分布不均匀, 导电率为 42.4% 不能满足常用电极合金及辅助设备使用要求。 IACS,
1
引言
电阻焊是利用电极夹 (压) 紧焊件后, 通过电流加热、 熔凝
涡流导电仪测试合金的导电率。
3
3.1
试验结果与分析
合金的铸态组织与性能
母材, 从而获得牢固接头的焊接方法。它广泛应用于航空、 航 天、 原子能、 电子技术、 钢铁及机械制造等领域。合金电极是 电阻焊生产过程中易耗的关键部件, 且关系到被加工构件的 焊接质量。为了提高焊接质量和生产效率, 降低成本, 许多学 者在电极合金的强化方面从理论和实践上进行研究, 取得了
作者简介: 谢春生 (1948.1—) , 男, 江苏溧水人, 教授级研究员, 长期从 事材料科学与工程专业的科研和教学工作, 曾获省、 部级科技进步奖 多项, 部 (省) 、 市级 “有突出贡献的中青年专家” , 发表论文近 30 篇, 现 任金属材料研究所所长。联系电话: 0511-4401188 收稿日期: 2000-10-24
Fig. 4 图2 Fig. 2 固溶温度对合金性能的影响 The effect of solution temperature on
the properties of alloy CrZrCuRE 3.3.2 时效时间对合金性能的影响 根据上述获得的时效 温度的试验结果, 取 3 组试样, 分别在 460C 、 470C 、 480C3 个 温度, 对合金进行不同时间保温, 进行时效处理, 时效时间与 性能关系见图 5。 一般对时效析出强化型合金来说, 时效温度高, 达到时效 强化 (峰值) 的时间短, 但效果比时效温度低、 时间长的合金 差, 且高温时效快, 很容易产生过时效。所以, 通常选择的温 度低于最高时效温度, 再适当延长保温时间, 通过缓慢时效过
图3
CrZrReCu 合金 960C 固溶处理组织 treated at 960C X 100
X 100
Fig. 3
The structure of alloy CrZrCuRE sol Cr 和 CrZrCuRE 合金属于析出强化型合金,
Cu3 Zr 粒子析出, Cr 粒子呈均匀分布, Cu3 Zr 粒子呈非均匀分布。 其时效强化效果主要决定于合金时效温度和保温时间。 3.3.1 时效温度对合金性能的影响 时效温度过高过低都 达不到强化效果, 由于时效过程一般是由过渡相向平衡相转 变的过程, 时效温度过低, 析出不充分, 强化效果差; 时效温度 过高, 则容易引起原来析出的细小的 Cr 粒子和 Cu3 Zr 粒子聚 集长大, 使析出相与基体完全脱离共格关系, 使合金的强化效 图6 CrZrCuRE 合金 470C 时效后金相组织 The structure of alloy CrZrCuRE 470C X 100 X 100
稀土铬锆铜合金强化工艺研究
谢春生, 周 健, 任 合, 周海良 (华东船舶工业学院 材料与环境工程系, 江苏 镇江 212003)
摘要: 对加入微量稀土元素的铜铬锆合金的强化工艺及稀土在铜合金中的作用进行了研究。结果表明, 加入微量稀土 ( Ce) 的 经 960 1 10C 固溶、 可以获得良好的综合性能。加入微量稀土, 可 CrZrCuRE 合金, 50% ~ 60% 的冷变形及 460 ~ 480C 时效处理, 以使合金在硬度略有升高的同时, 导电率和软化温度显著升高, 较大地提高合金制件的使用寿命。 关键词: 固溶; 时效; 硬度; 导电率; 稀土元素 中图分类号: TG146.4 文献标识码: A 文章编号: (2001) 0254 - 6051 06 - 0012 - 03
果下降, 即产生过时效。图 4 为 CrZrCuRE 合金在不同温度下 时效 3h 后性能关系曲线。由图可见, CrZrCuRE 合金在 470C 时效 3 ~ 4h 能够获得良好的时效强化效果。
图4
CrZrCuRE 合金时效温度与性能的关系 The effect of aging temperature on
Fig. 6
aged at
!"#
冷变形对合金性能的影响
其硬度低, 塑性高, 比较容 CrZrCuRE 合金经固溶处理后,
《金属热处理》 2001 年第 6 期
13
易进行冷变形加工, 使合金内部产生晶格畸变, 位错的密度明 显增加, 由于合金经冷变, 其内能也大大增加, 为时效析出相 提供更多的非自发晶核和应变能, 提高过饱和固溶体的分解 速度和析出物的密度, 得到更为弥散的第二相析出物, 能显著 地提高合金的时效强化效果。但冷变形合金的时效过程比较 复杂, 除了过饱和固溶体脱溶之外还伴随合金的回复和再结 晶。将经 960C 固溶处理的一组试样, 分别进行了不同变形 量的压缩冷变形, 再经 470C X 2h 时效处理, 变形度对合金时 效后的性能影响关系见图 7。随变形度的增大, 合金硬度和 导电率逐步升高, 变形度在 50% 左右时, 合金的硬度和导电 率均处于最大值, 达到较好的配合。随冷变形度进一步增加, 合金时效后的硬度和导电率又有降低。试验结果表明: 合金 固溶处理后经 50% 左右冷变形, 在 470C 时效时间缩短为未 经冷变形的合金时效时间一半, 约 2h, 合金的硬度和导电率 分别提高 30% 和 40% 左右, 且达到良好配合。金相组织较固 溶处理后未冷变形的合金组织更加细小, 见图 8。
[3] 程来获得好的强化效果 。因为在较高温度下或反复在高温
the properties of the alloy 由图 2 可见, 随着固溶温度的升高, 溶质元素在 ! -Cu 内 溶解度增加, 由于其晶格畸变增加及溶质原子对位错 “钉扎” 作用加强, 位错运动的阻力增大, 合金的硬度 (强度) 升高, 导 电率也由于一些化合物相溶解溶质原子逐步均匀分布, 合金 的晶粒长大, 逐步上升。在 950C 固溶处理出现硬度和导电 率下降, 960C 固溶处理出现最低值。这说明在该温度固溶处 对合金内部的自 理, 溶质原子充分溶解, 在! -Cu 内均匀分布, 由电子运动产生阻碍, 使合金的电阻增大, 导电率下降, 这时 合金的硬度也有所降低。之后随着固溶温度的升高, 合金的 硬度和导电率又缓慢升高, 晶粒明显长大。从固溶处理的目 的来看, 960C 是 CrZrCuRE 合金最佳固溶处理温度。960C 固 溶处理的组织为单相过饱和!固溶体, 由于淬火应力的作用, 晶粒内产生了许多孪晶, 见图 3。
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