直流电流对Cu-0.86Cr合金电导率及时效速率的影响

研究了不同时效时间下电流对Cu-0.86Cr合金时效后最大电导率和时效速率的影响,并与传统无电流作用下时效的结果进行了比较.结果表明,直流电流下时效合金的最大电导率由无电流时的47.92 MS/m提高到了48.23 MS/m;同时直流电流促进了合金的时效速率,其中时效6h时有无电流下时效合金的电导率分别为其最大电导率的98％和94％,其原因一方面是通电条件下合金试样自身电阻产生焦耳热促进时效析出,另一方面电流作用时合金中漂移电子对合金内部空位和位错产生电子风力的作用,促进空位位错的运动,空位对、空位群的形成和大量位错为合金中溶质原子的析出提供形核场所,促进析出.     

直流电流下Cu-0.33Cr-0.06Zr合金的时效动力学

采用固溶+冷变形+不同直流电流密度下的时效工艺制备了Cu-0.33Cr-0.06Zr(质量分数,下同)合金试样。进行了450℃下不同时效时间及不同电流密度的时效试验,研究了时效电流和时间对Cu-0.33Cr-0.06Zr合金导电性能的影响。采用透射电镜观察时效合金组织,探讨了不同电流密度下该合金的时效析出动力学。结果表明,合金在电流密度为100A/cm2的直流电流下时效,电导率低于无电流时效的;而在电流密度为400 A/cm2下时效2h后,电导率达到49.5MS/m,接近峰值,高于无电流时效的。时效后合金析出Cr相和CuZr3相,通过对电导率与析出相体积分数关系的分析,确定了合金在不同温度下时效的相变动力学Avrami经验方程和电导率方程。     

直流电流对Cu-0.33Cr-0.06Zr合金导电性的影响

对Cu-0.33Cr-0.06Zr合金在450℃下进行不同时效时间及不同电流密度的时效试验。研究了不同电流密度对Cu-0.33Cr-0.06Zr合金时效后电导率的影响。结果表明,在相同时效温度与时间的条件下,合金在电流密度为100A·cm-2的合金电导率低于无电流时效的;而电流密度为400A·cm-2的合金电导率高于无电流时效的。随着电流密度增加,合金的电导率有先下降再上升的趋势。在电流密度为400A·cm-2下时效2h后合金的电导率达到49.53 MS/m,与无电流时效6h相当。说明较大密度的直流电流可以加速溶质元素的析出,大大提高析出效率。     

7050合金电流场时效析出行为

采用维氏硬度仪、电导率测试和差热分析(DSC)、透射电镜(TEM)等方法研究了在固溶和/或时效过程中施加直流电和交流电对7050合金时效析出行为的影响。结果表明:固溶和/或时效过程中施加电流会提高7050合金的硬度、降低电导率、提高热焓值、降低激活能。120℃常规时效24 h后合金达到峰值强度,而施加直流电或交流电后均在时效6 h后达到峰值强度。固溶过程中施加电流的强化效果优于时效过程,固溶和时效过程均施加电流且施加直流电强化效果最好。     

预变形对预时效态AA7085铝合金板材组织和性能的影响

通过硬度、OM、SEM、TEM、X射线衍射、电导率测试,研究了不同预变形量对预时效态AA7085铝合金轧制板材微观组织和性能的影响。结果表明:预时效态合金硬度较低,但分别施加11.8%、20.3%和29.7%的变形后,变形量20.3%的合金再经T6时效硬度达到最高,终时效后合金电导率随变形量增加呈增加趋势。TEM显示,预时效态合金晶内析出相非常弥散细小且密度较小,引入变形后,在合金内部产生大量位错,并且随位错密度增加,终时效合金晶内沉淀相的尺寸先增后减然后再增加,晶界析出相的分布也由连续链状变为粗大断续分布,晶间无析出带的宽度明显增大。     

多轴挤压对Cu-0.7Cr合金时效析出及性能的影响

采用多轴反复挤压法得到了不同挤压道次下的Cu-0.7Cr合金的微观组织,研究了挤压道次对合金时效析出行为和性能的影响。结果表明,多轴反复挤压可细化合金晶粒,提高孪晶含量,并增加位错密度。时效处理时,缺陷将促进纳米Cr颗粒析出,显著提高合金的硬度和电导率。挤压5道次后,Cu-0.7Cr合金经时效后可获得理想的硬度和电导率组合,硬度和电导率与未挤压的固溶时效试样相比,分别提高了160%和20%。     

时效处理对Cu-6％Ag合金组织与性能的影响

对Cu-6%Ag(质量分数,下同)合金固溶后在350和450℃时效不同时间,观察了时效处理前后显微组织及测定了不同时效状态下合金的硬度和电导率.在350 ℃时效1 h及450 ℃时效15 min时,过饱和固溶体晶界附近即可明显析出次生Ag相并形成不连续析出区.随时效时间延长,不连续析出区域扩大及次生Ag相颗粒粗化.在350和450 ℃时效时,硬度达到峰值的时间分别为32及2 h,电导率达到峰值的时间分别为128和8 h.450 ℃时效的合金峰值硬度和峰值电导率高于在350 ℃时效的合金.在时效前期,较高温度的析出过程对提高合金硬度和电导率的效果比较明显,而在时效后期,较低温度析出过程对合金硬度和电导率的提高更为明显.     

形变热处理对Cu-1.0Cr合金组织及性能的影响

对Cu-1.0Cr合金依次进行热锻、固溶、冷轧及不同温度和时间下的时效处理,测试了不同状态下合金的硬度及电导率,并进行了微观组织观察.结果表明,在380 ℃时效时,硬度和电导率均随时效时间的延长而升高;在450 ℃时效时,硬度随时效时间的延长明显下降,电导率基本不变.Cu-1.0Cr合金的最佳时效参数为450 ℃时效6 h,获得的硬度(HB)和电导率分别为127和40.08 MS/m.微观组织研究表明,形变热处理后,在Cu基体上出现弥散分布的第二相颗粒;随着时效温度的升高和时效时间的延长,合金发生再结晶,在450 ℃时效时,再结晶使合金硬度显著下降.     

热处理对击剑传感器用CuCrZr合金组织与性能的影响

通过真空感应熔炼制备了过饱和的CuCrZr合金,对该合金进行固溶处理后,在不同温度下进行时效处理。采用光镜和扫描电镜观察合金组织,检测该合金的强度及硬度,测量合金电导率。研究结果表明:CuCrZr合金的最佳热处理工艺是1 050℃固溶并保温1.5 h水淬后,再505℃时效并保温4 h。此状态下合金的硬度为196 HB,电导率为53MS/m。CuCrZr合金的强度主要通过时效析出来获得,且析出的粒子与位错、晶界的交互作用在提高合金强度的同时抑制合金的再结晶过程,使合金获得良好的性能。     

引线框架Cu-Cr-Zr-Mg合金二级变形时效工艺

探讨了引线框架Cu-Cr-Zr-Mg合金固溶后二级变形时效工艺对合金硬度和电导率等性能的影响规律.结果表明,采用二级变形时效所获带材具有高的硬度、强度、电导率和软化温度,分别可达190 HV、600 MPa、47.6 s/m和560 ℃.二级时效过程中析出的弥散质点对回复和再结晶的阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度.析出相与冷变形过程中产生的位错交互作用,使析出相不仅阻碍位错的运动而且沿密集且分布均匀的位错快速析出,促进合金强度和导电性的提高.     

Zr含量对Al-Zr合金时效析出和性能的影响

对比研究了Zr添加(0.05,0.15和0.25wt%)对Al-Zr合金固溶态和固溶轧制态时效析出行为、硬度和导电率的影响。结果表明,固溶态Al-Zr合金的晶粒尺寸随Zr含量的增加而减小,但是固溶轧制态Al-Zr合金的晶粒尺寸对Zr添加量不敏感。固溶态Al-Zr合金在350 ℃时效过程中,由于Al₃Zr沉淀相的析出,合金硬度随Zr含量增大而增大,但是更强的点阵畸变场则导致导电率降低。而在固溶轧制态合金的时效中,大量变形位错的存在促进了Al₃Zr相的析出,Al-Zr合金在250 ℃下时效具有比350 ℃时效更优的硬度和导电率的综合性能。特别是0.25wt%Zr添加的Al-Zr合金,其析出强化可以有效补偿时效过程中位错湮灭引起的硬度降低,保持较高的硬度。综合考虑,固溶轧制态Al-0.25wt%Zr合金经250 ℃时效25 h后具有最优的硬度(47.5 HV0.5)和导电率(55.6%IACS)组合。     

Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的时效性能

对不同变形量的Cu-Ni-Si-Mg合金进行时效处理,研究了变形量、时效温度及时效时间对合金性能的影响。结果表明,时效前的预冷变形能够促进合金在时效过程中第二相的析出,从而提高合金的显微硬度和导电率。当合金经60%的冷变形,在450℃时效1 h,能获得较高的显微硬度与导电率,分别达到242 HV0.2和35.5%IACS。同时建立了该合金在450℃下,关于时效时间的相变动力学方程和导电率方程。     

Al-Er-Cu合金架空导线的导电性能

通过导电率、硬度测试方法研究了Al-Er-Cu合金在等时时效与等温时效过程中的性能变化规律,利用透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)观察了合金析出相的析出及生长规律。结果表明:随着时效温度升高,整体上同一合金的导电率与硬度峰值出现时间均提前;300 ℃时效时,Al-Er-0.22Cu合金已经析出大量纳米级弥散相,析出强化了合金强度,提高了导电率,时效2 h时达到导电率峰值60.15%IACS,10 h达到硬度峰值43.1 HV0.05,Al-Er-0.22Cu合金在拥有高导电率的同时保持了较好的硬度。     

Y对Al-Zr合金微观组织与性能的影响

研究了不同Y含量(0.02%,0.05%,0.10%)对Al-0.16Zr合金铸态、轧制态和时效态的微观组织、硬度和电导率的影响。结果表明,Y含量为0.05%和0.10%时,能显著的细化合金晶粒。随着Y含量增加,晶粒细化效果逐渐增强。铸态Al-0.16Zr合金在350℃时效过程中,Y添加具有显著的时效强化效果,Y含量越高,达到峰值时效所需时间越短。但是由于共格Al3Zr沉淀相的析出,点阵失配畸变场的存在将导致合金电导率降低。而在轧制态合金的时效过程中,位错密度的降低引起退火软化,但是Y的添加仍明显提高了合金的硬度。综合考虑,轧制态Al-0.16Zr-0.10Y合金经350℃×30h时效后具有最优的硬度和电导率。     

Cu-Mg-Te-Y合金退火工艺研究

研究了退火温度和退火时间对冷轧变形后的Cu-Mg-Te-Y合金组织及性能的影响。结果表明:Cu-Mg-Te-Y合金在冷轧变形后,显微组织呈纤维状,内部晶粒取向改变,硬度提高,导电率降低;经过退火处理后,铜合金硬度下降,导电率回升,提高退火温度可明显提高合金伸长率;随退火时间延长,Mg原子从晶格中脱出,通过位错等扩散通道,在Cu2Te相周围偏聚,使导电率提高,但再结晶新晶粒的出现,晶界增多,使导电率降低,综合作用使合金的导电率明显提高;退火温度在360~390℃,退火时间1 h以内时,Cu-Mg-Te-Y合金可以得到最佳的综合性能。     

一种新型Al-Zn-Mg-Cu高强铝合金的析出行为及性能(英文)

对一种新型高强Al-Zn-Mg-Cu合金在单级时效过程中的硬度、强度、电导率变化及相应的析出行为进行系统的研究。结果表明,电导率随着时效温度的升高和时效时间的延长而不断增高。在时效开始阶段,硬度和强度随着时效的进行迅速升高并达到峰值。在120°C时效时,硬度和强度到达峰值后保持稳定,主要的析出相是GPI区、GPII区和η′相。在120°C长时间(直至24h)时效后,GPI区和GPII区仍能稳定存在。在160°C时效时,硬度和强度到达峰值后迅速下降。与120°C时效相比,在160°C时效时,析出过程更快。在160°C时效1h后,未观察到GPI区及GPII区的存在,主要的析出相为η′相。在160°C时效24h后,主要的析出相为η相。     

等径角挤压对Cu-0.81Cr-0.07Zr合金第二相颗粒分布、硬度和电导率的影响

研究在室温和300℃下等径角挤压(ECAP)对Cu-0.81Cr-0.07Zr合金中第二相分布的影响,及其对硬度和电导率的影响。显微组织表征表明,经ECAP后,粗大的富Cr颗粒面积分数减小,这是由于塑性变形导致Cr的溶解。在室温下进行4道次ECAP后,由于固溶体中较高的Cr含量和基体中较高的缺陷密度导致电子散射的增加,合金的电导率下降了12%。仅在ECAP样品中观察到的Cu晶格常数的减小和差示扫描量热分析(DSC)过程中发生的放热反应证实了这些结果。经ECAP后的时效热处理促进额外的硬化效果和导电性的完全恢复,这是由于部分溶解颗粒的再沉淀造成的。在室温下进行4道次ECAP,然后在380℃时效处理1 h的合金具有更高的硬度(191 HV)和电导率(83.5%(IACS))。     

冷变形对表面弥散强化铜合金组织与性能的影响

以Cu2O为氧源,对Cu-Al合金平板试样进行了内氧化处理,使试样表面获得Al2O3弥散强化铜合金层,并进行了不同变形量的冷轧变形;测定了内氧化前后和冷变形前后试样硬度和导电率,并进行了微观组织观察。结果表明：内氧化处理后,合金表面硬度与合金导电率大幅度提高;随着变形量的增加,合金表面硬度值急剧升高,而电导率随着变形量的增加则略有下降。微观组织研究表明：内氧化后合金表面存在大量的纳米级Al2O3颗粒,使合金表面具有高的硬度;随着变形量的增加,位错密度升高,位错与第二相粒子的作用加剧,从而使合金表面的硬度进一步提高;同时由于Al2O3颗粒周围位错缠结的增多,增强了电子的散射作用,导致合金电导率随变形量增加呈下降趋势。     

Effect of different quenching processes following solid-solution treatment on properties and precipitation behaviors of 7050 alloy

The effects of quenching in different ways following solid-solution treatment on properties and precipitation behaviors of 7050 alloy were investigated by transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), selected area electron diffraction (SAED), hardness and electrical conductivity tests. Results show that after quenching in different ways, electrical conductivity of the alloy decreases rapidly in the first 48 h of natural aging. The electrical conductivity of 7050 alloy in natural aging state is determined by the size and density of GP zones, and the size of GP zones is the main factor. After natural aging for 70 d, the size of GP zones is 1.8–2.6 nm in matrix of the immersion quenched sample and it is 1.4–1.8 nm in matrix of both water mist and forced air quenched samples. After natural and artificial peak aging, the hardness of the water mist quenched sample is HV 193.6 and its electrical conductivity is 30.5% (IACS) which are both higher than those of the immersion quenched sample. Therefore, water mist quenching is an ideal quenching method for 7050 alloy sheets after solid-solution treatment.     

Fabrication and properties of a novel ZnO/Cu composite

A novel Cu matrix composite reinforced by ZnO particulates has been prepared via a powder metallurgy technique. Resultant materials were characterized by means of scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD) and energy dispersive X-ray spectroscopy (EDS) techniques. Microscopic observation exhibits a homogenous distribution in Cu matrix of ZnO particulates, and the analysis of bending fracture surface reveals a relative good interfacial bonding. Performance tests indicate that the hardness of the composite has been significantly enhanced, while the electrical conductivity remains at a fairly high level. Both ZnO content and fabrication processes can obviously affect the properties of the composite. With increasing the mass fraction of ZnO, the relative density and electrical conductivity decrease monotonously, while the hardness exhibits non-monotonous change. Repressing and re-sintering process lead to increased relative density, electrical conductivity and hardness. While the process of plastic deformation results in further increased density and hardness, but decreased electrical conductivity.