微量稀土元素对Cu-Cr-Zr合金接触线抗软化性能的影响

研究了微量稀土元素对电气化铁路接触线用Cu-Cr-Zr合金高温抗软化性能的影响及机理。结果表明,在Cu-Cr-Zr合金中加入微量稀土元素,可有效地提高合金的软化温度。在添加的稀土元素中,以混合稀土（Ce Y)对合金抗软化性能的改善最为显著,可将合金的软化温度提高30～40℃。     

Cu-Cr-Zr合金电滑动磨损行为研究

将经过480℃×2 h时效处理和拉拔成形制得的Cu-0.40Cr-0.10Zr合金线材在自制电磨损试验机上进行电滑动磨损实验,并运用扫描电子显微镜、能谱分析等方法对Cu-Cr-Zr合金滑动磨损表面形貌及电磨损机理进行了观察和分析.结果表明,在不加载电流的情况下,Cu-Cr-Zr合金的滑动磨损机制为粘着磨损和磨粒磨损;在载流条件下的磨损机制为粘着磨损、磨粒磨损以及电烧蚀磨损,并且随着电流强度的增大,粘着磨损和电烧蚀磨损的程度也越严重.     

Cu-Cr-Zr合金电滑动磨损微观形貌分析

对经真空熔炼、热锻、固溶和时效处理、拉拔变形获得的Cu-0．40Cr-0．10Zr合金线材进行了电滑动磨损试验,利用扫描电镜对合金磨损后的合金微观形貌进行了观察和分析。结果表明,Cu-Cr-Zr合金在磨损过程中,表层先产生塑性变形和加工硬化现象。在较大电流（50A）作用下,合金次表层中会产生明显再结晶层,与表面未再结晶层之间存在较大拉应力,从而促进磨损裂纹的萌生和扩展,加速磨损过程。加工过程中产生的裂纹,将对合金的磨损性能产生不利影响。     

微量Ce对Cu-Cr-Zr合金性能影响

本文研究了稀土Ce对电气化铁路用高强高导接触线Cu-Cr-Zr合金的强度、硬度、导电性和热强性等的影响.结果表明微量稀土元素Ce的加入可以提高Cu-Cr-Zr合金的强度、硬度和耐热性,抗拉强度可达637 MPa,导电率为82.16%IACS,相对于Cu-Cr-Zr合金强度提高了56 MPa,而导电性略有降低.     

轨道电路合金导线的硬度及导电性能

以单一添加稀土元素Ce、Y和复合添加Ce+Y的Cu-Cr-Zr合金轨道电路导线为研究对象,研究了合金化元素和热处理工艺对Cu-Cr-Zr合金导线的硬度和电导率的影响,并分析了合金导线的抗高温软化性能。结果表明,添加稀土元素Ce、Y的合金导线时效后的硬度提高了14~20 HV0.1,而电导率降低了2%~4%IACS;相同时效时间下合金导线硬度从高至低的顺序为Cu-Cr-Zr-Ce > Cu-Cr-Zr-Y > Cu-Cr-Zr,电导率从高至低的顺序为Cu-Cr-Zr > Cu-Cr-Zr-Ce > Cu-Cr-Zr-Y;复合添加Ce+Y合金导线的软化温度提高了约30 ℃,Cu-Cr-Zr-Ce-Y合金中的时效析出相主要是CrCu2(Zr, Mg)相。     

接触线用Cu-Ag-Zr-Ce合金的电滑动磨损性能

采用真空感应熔炼炉制备Cu-Ag、Cu-Ag-Zr以及Cu-Ag-Zr-Ce合金,利用自制且能模拟接触线实际运行工况的载流磨损试验机对各不同合金线材的电滑动磨损性能进行研究,并借助扫描电镜对磨损前后Cu-Ag-Zr-Ce合金的组织形貌进行分析。结果表明:Cu-Ag-Zr-Ce线材的磨损率随着加载电流和滑行距离的增大而增大;粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损是Cu-Ag-Zr-Ce线材电滑动磨损的主要机制。在同种实验条件下,Cu-Ag-Zr-Ce线材的耐磨性能优于Cu-Ag-Zr和Cu-Ag合金的耐磨性能,相同实验条件下Cu-Ag合金的磨损率为Cu-Ag-Zr-Ce和Cu-Ag-Zr合金磨损率的2~4倍。     

稀土元素对纤维复合Cu-6%Fe合金组织和性能的影响

采用冷拉拔结合中间热处理方法制备了纤维复合强化Cu-6%Fe、Cu-6Fe%.0.05%RE和Cu-6%Fe-0.3%RE(质量分数)合金,观察并测定了不同变形程度下合金显微组织、力学性能和电学性能,研究了稀土微合金化在双相纤维强化Cu-Fe合金中的作用.添加0.05%～0.3%的稀土元素可以明显细化Cu-6%Fe合金初晶组织但对纤维复合形态不产生明显影响.随变形程度增大,合金强度上升而电导率下降.在较高变形程度条件下,稀土元素能够使Cu-6%Fe合金应变硬化效应减弱和电导率下降趋势变缓,导致在一定拉拔变形程度后含稀土合金的抗拉强度低于而电导率高于不含稀土合金.     

微量合金元素对Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响

研究了微量合金元素Ag、P对Cu-Ni-Si合金组织和性能的影响.结果表明:微量的合金元素Ag、P的加入使Cu-Ni-Si合金出现严重的晶格畸变,起到了有效的细化晶粒的作用,同时能有效地提高Cu-Ni-Si合金的抗拉强度、电导率以及显微硬度.在450℃时效2h,加入0.15％Ag使其导电率提高15.3％;加入0.03％P使其显微硬度和抗拉强度分别提高18.6％和29.8％.同时Cu-Ni-Si合金中加入微量合金元素Ag、P能明显地抑制Cu-Ni-Si合金的再结晶过程,并能细化该合金的再结晶晶粒.     

稀土对Al-Si-Cu-Mg合金组织和性能的影响

微量稀土对Al-Si-Cu-Mg铸造合金的影响是多方面的,除具有细化初生α-Al相颗粒外,还能对共晶硅相起变质作用,显著提高合金的力学性能.随着合金中稀土含量的增加,稀土元素在合金中的存在形式发生变化.稀土元素能够与合金中的多种元素形成化合物,当含量过量时会有一些富稀土元素的粗大块状多元相和纯稀土质点出现.微量稀土能够影响合金的时效过程,稀土的加入能提高合金峰时效硬度,减小Al-Si-Cu-Mg合金的时效速度,推迟合金时效硬化峰的到来,延缓合金的过时效软化.     

Cu-Cr合金电滑动摩擦磨损性能研究

对制备的Cu-Cr析出强化型铜合金在电磨损试验机上进行磨损试验,并用扫描电子显微镜观察材料的磨损表面形貌,用能谱仪对其磨损表面主要元素进行分析,然后探讨其磨损机制.结果表明,Cu-Cr合金的磨损率随滑行距离的增加而增加;磨损率随Cr含量的增加而减小,其中Cu-0.65Cr、Cu-0.76Cr合金的磨损率是Cu-0.86Cr合金磨损率的2～3倍;Cu-Cr合金的磨损机制以粘着磨损为主.     

钇基重稀土和时效工艺对NBC合金组织与性能的影响

研究了钇基重稀土和时效工艺对NBC（N-镍,B-铍,C-钴）合金组织与性能的影响。结果表明,NBC合金经过分级时效处理后,耐磨性、耐腐蚀性和电导率有所提高,而显微硬度无明显变化;NBC合金经过稀土微合金化处理后,晶粒细化,显微硬度、耐磨性、耐腐蚀性和电导率均有不同程度的提高;NBC合金在添加了微量稀土的基础上并经分级时效处理后,材料性能进一步提高,特别是耐磨性能显著提高。     

引线框架材料Cu-Ni-Si系合金的发展

概述了引线框架用Cu-Ni-Si合金的研究现状。介绍了Cu-Ni-Si合金中Ni、Si元素的含量及其质量比对Cu-Ni-Si合金性能的影响,合金化特点,时效过程中的组织转变及热处理工艺和Zn、P、Ag、Cr、Al、稀土等微量元素对Cu-Ni-Si合金硬度、电导率等性能的影响。     

复合变质对Al-20%Si合金耐磨性能的影响

在不同P、RE添加量下对P-RE复合变质和未变质的过共晶铝硅合金的耐磨性进行了研究。结果表明:P-RE复合变质明显提高了合金的耐磨性,当加入0.08%P和0.6%RE时,合金的耐磨性达到最佳,磨损失重量从未变质的5.2mg降低到4.225mg,减少了19%。磨损主要为磨粒磨损,磨粒来源是硅相的破碎剥落。合金耐磨性能的改善与复合变质引起的共晶硅和初晶硅颗粒的细化和合金强度、塑性的提高有关。     

微量稀土和硼在铜及其合金中的作用

介绍了近年来微量稀土和硼在其合金中的应用，稀土在铜和铜合金中去除杂质，净化晶界，细化组织，消除柱状晶的作用，从而改善铜和铜合金的导电性，力学性能，冷热加工性能和耐磨性性能，硼在铜和铜合金中有比稀土更显著的细化晶粒作用。     

CuZnAl形状记忆合金磨损性能试验研究

对CuZnAl形状记忆合金采用不同热处理工艺处理后,在不同载荷、不同磨损时间、不同摩擦副条件下进行了干磨损和油润滑动磨损试验。同时与锡青铜和铝铁青铜进行了对比试验,并用电子扫描显微镜对磨损表面和磨屑进行了观察。结果表明:CuZnAl形状记忆合金在干磨损条件下,两级时效处理的合金耐磨性能优于分级淬火处理的合金,而在油润滑动磨损条件下,分级淬火处理的合金耐磨性能优于两级时效处理的合金。CuZnAl形状记忆合金的耐磨性能优于锡青铜和铝铁青铜。用CuZnAl形状记忆合金组成的摩擦副,其耐磨性优于用45#钢与形状记忆合金组成的摩擦副。     

镁与热处理对Al-4Si-(xMg)合金导电性及力学性能的影响

利用SEM、XRD、EDS、硬度计及电阻率测试仪等方法分析Mg元素和不同热处理对Al-4Si-(xMg)(x=0~1.5%,质量分数)系列合金导电率及硬度的影响。结果表明:随Mg添加量增加,铸态合金的导电率和硬度先增后减,最佳添加量为1.1%。Mg使铸态合金硬度显著增加,但恶化了其导电率。Al-4Si-(xMg) 合金经不同热处理后,合金导电率大幅提高,硬度略有降低。其中,固溶时效对合金导电率的提高最显著,硬度降低幅度最小,使Al-4Si-1.1Mg合金导电率和硬度匹配关系最好。通过Mg元素和固溶时效的协同作用,可使铸态Al-4Si合金导电率由43.3%IACS提高至50.9%IACS,硬度由41.5 HV0.5增加至84.3 HV0.5。     

石墨对亚微米SiCp/Cu复合材料耐磨性能的影响

以亚微米SiCp、石墨和铜粉为原料,采用冷压烧结和热挤压方法制备了亚微米SiCp/Cu基复合材料和亚微米SiCp 石墨/Cu基复合材料,考察了添加石墨对亚微米SiCp/Cu基复合材料硬度、拉伸性能、致密性和耐磨性的影响.结果表明,石墨的加入轻微降低了SiCp/Cu基复合材料的硬度、伸长率、致密性和耐磨性,在一定程度上提高了抗拉强度,并且磨损表面上的粘着、塑性变形和物质转移倾向亦明显降低,能起到较好的减磨作用.     

Wear characteristics of Fe–25Cr–C–B eutectic cast alloys

Abstract

To clarify the characteristics of Fe–25Cr–C–B cast alloys, a pin on disc friction and wear test was conducted on Fe–25Cr–0C–2.2B, Fe–25Cr–2.2C–1.0B and Fe–25Cr–3.5C–0B eutectic alloys, at various sliding velocities ranging from 0.125 to 1.99 m s^-1. The effects of sliding velocity on the wear resistance of these alloys were studied by the pin on disc friction and wear test, SEM and an X-ray diffraction method. The results show that the effects of sliding velocity on the increase in wear loss were different due to the differences in structure among the alloys. The X-ray diffraction method shows the presence of Fe₂ O₃ and Fe₃ O₄ in the alloys after conducting wear tests for almost all of the wear conditions. From the sliding velocity dependence of wear loss, worn surface observation after the wear tests and X-ray diffraction results, the relationships between the type of oxide and wear loss for Fe–25Cr– 0C–2.2B and Fe–25Cr–2.2C–0B alloys are not clear. However, the wear loss of Fe–25Cr–3.5C–0B alloy decreases at a sliding velocity of 0.5 m s^-1 or lower, due to the presence of red Fe₂ O₃ oxide on the worn surface. The wear loss peaks at a sliding velocity of 0.95 m s^-1, and decreases again at a sliding velocity of 1.99 m ^-1 due to the presence of black Fe₃ O₄ oxide.     

Influence of prior cold working on the tribological behavior of Cu–0.65 wt.%Cr alloy

The influence of prior cold working on the friction and wear behavior of Cu–0.65 wt.%Cr alloy under dry sliding against a steel disk was investigated on a pin-on-disk wear tester. The worn surfaces and debrises of Cu–Cr alloy were analyzed by scanning electron microscope (SEM) and energy dispersive X-ray (EDX) spectrum. The results indicated that prior cold working and aging had an effect on the hardness and wear resistance of Cu–Cr alloy; in other words hardness and wear rate increased with the amount of cold working. At constant aging temperature, the wear rate of Cu–Cr alloys increase with cold working and reached maximum at 50% cold working. At constant amount of cold working aged specimens at 500 °C shows higher wear resistance than 450 °C. Crack initiation and propagation in the tribolayer and at the interface of subsurface and tribolayer was the dominant mechanism during the sliding process.     

含稀土镁合金的摩擦磨损性能

研究稀土对AZ91和AM60镁合金摩擦磨损性能的影响。结果表明:在所研究的范围内,稀土镁合金的摩擦磨损特性明显优于基体合金;含稀土镁合金与不含稀土镁合金的磨损速率都随载荷的增加而增加,AZ91镁合金的耐磨性要远远高于AM60稀土镁合金。磨损机制在实验条件下都相同,均发生由轻微磨损向严重磨损的转变;稀土的加入细化合金组织,改善镁合金的综合性能,增强磨损表面氧化膜的稳定性,提高稀土镁合金的承载能力,有效地延迟由轻微磨损向严重磨损的转变过程。