微量RE对CuCr25触头材料组织与性能的影响

在中频感应炉中用大气熔铸方法制备了CuCr25以及CuCr25RE合金触头材料,利用扫描电镜对其铸态及锻态的显微组织进行了观察和比较,并探讨了微量稀土对CuCr25电导率及软化温度的影响.结果表明合金经锻造后可以获得均匀的组织分布,但添加稀土后Cr颗粒明显细化;合金添加稀土元素并经950℃×1h固溶,再在不同温度下进行时效处理,可有效地提高合金的电导率;对固溶后的CuCr25、CuCr25RE合金施以40%冷变形再进行480℃时效处理,其电导率较固溶后直接时效处理的有显著提高;添加微量稀土元素对合金的抗软化性能有所改善,使CuCr25合金的软化温度提高了约25℃.     

Effects of aging parameters on hardness and electrical conductivity of Cu-Cr-Sn-Zn alloy by artificial neural network

In order to predict and control the properties of Cu-Cr-Sn-Zn alloy, a model of aging processes via an artificial neural network (ANN) method to map the non-linear relationship between parameters of aging process and the hardness and electrical conductivity properties of the Cu-Cr-Sn-Zn alloy was set up. The results show that the ANN model is a very useful and accurate tool for the property analysis and prediction of aging Cu-Cr-Sn-Zn alloy. Aged at 470–510 °C for 4-1 h, the optimal combinations of hardness 110–117 (HV) and electrical conductivity 40.6–37.7 S/m are available respectively.     

微量Ce和Cr对Cu-0.1Ag合金性能的影响

采用显微硬度计、电子拉伸试验机、光学显微镜和TEM等,通过与Cu-0.1%Ag合金对比,分析了Cu-0.1%Ag-0.06%Ce合金和Cu-0.1%Ag-0.1%Cr合金的抗软化性能、合金元素的作用及结构形貌特征.结果表明Cu-0.1%Ag合金中分别加入铬和稀土铈后,综合性能明显提高,软化温度分别提高了110℃和35℃;稀土化合物以小球状分布在晶体内,细化晶粒,提高强度和抗软化性能.     

微量Zr对Cu-Ag合金磨损行为的影响

采用真空熔炼的方法制备了CuAg-Zr合金，研究了微量Zr对Cu-Ag合金磨损行为的影响，探讨了合金的磨损机理．结果表明：Cu-Ag合金的磨损率随着Zr含量的增加明显减小，随着受电电流和滑动距离的增大逐渐增大．粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损是主要的磨损机制．微量Zr的加入使合金中形成弥散细小的析出相，使其磨损性能明显优于Cu-Ag合金．     

固溶和时效工艺对接触线用Cu-Ag-Cr 合金组织与性能的影响

利用硬度计、导电仪和透射电子显微镜等手段,分析了固溶温度、时效及时效前冷变形量对Cu-0.1%Ag-0.1%Cr合金的组织和性能的影响.结果表明,合金经形变时效处理后,硬化效应明显比直接时效所产生的作用大,经870℃固溶/40%～50%冷变形/480℃×1.5h时效处理后,合金可以取得较好的综合性能指标--硬度131HV以上,导电率92.82%IACS以上.     

中间退火对形变Cu-15Cr-0．1Zr原位复合材料性能的影响

研究了采用中间退火＋冷变形方法制备的形变Cu-15Cr-0．1Zr原位复合材料的显微组织、抗拉强度和导电性。结果表明：铸态铬相为树枝晶,在变形过程中,铬相变成纤维状,横截面上呈卷曲薄片状;适当的中间退火能显著提高其电导率;配合适当的中间退火与冷变形,可以得到较好的强度和导电性;应变量为6．43时,采用450℃＋400℃或500℃＋500℃两次中间退火工艺制备的形变Cu-15Cr-0．1Zr原位复合材料具有较好的性能组合,分别为1227MPa／64．89／6IACS、1025MPa／71．5％IACS。     

Cu-Ni-Si-P合金动态再结晶研究及组织转变

在Gleeble-1500D热模拟试验机上,对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.03P合金进行高温压缩实验,应变速率为0.01～5s-1、变形温度为600～800℃,对其高温等温压缩流变应力行为进行了研究.研究结果表明:随变形温度升高,合金的流变应力下降,随应变速率提高,流变应力增大.在应变温度为750、800℃时,合金热压缩变形流变应力出现了明显的峰值应力,表现为连续动态再结晶特征.可采用Zener-Hollomon参数的双曲正弦函数来描述Cu-2.0Ni-0.5Si-0.03P合金高温变形时的流变应力行为.从流变应力、应变速率和温度的相关性,得出了该合金高温热压缩变形时的应力指数n,应力参数α,结构因子A,热变形激活能Q和流变应力方程.合金动态再结晶的显微组织强烈受到变形温度的影响.     

Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料中纤维相的组织演变

通过感应熔炼、铸造、锻造和冷拔变形制备了Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料.采用SEM和TEM观察分析纤维相组织形态的演变.在较低的应变量下纤维保持着与铸态树枝晶相同的bcc单晶结构,在较高的应变量下,单根Cr纤维被分隔为一些由亚晶界组成的亚结构,相邻亚晶的偏差角在5～30°之间.     

高速电气化铁路用铜合金接触线的研究进展

对铜合金接触线的性能特点、国内外的研究和开发应用进行了综述,介绍了作者近期在新型高强高导接触线方面研究的新成果,阐述了高强高导铜合金接触线的发展方向.     

碳纳米管和TiB2混杂增强铜复合材料的电弧侵蚀行为

采用放电等离子烧结（SPS）工艺制备出不同混杂比例碳纳米管（CNTs）和TiB₂混杂增强铜（CNTs-TiB₂/Cu）复合材料,对复合材料致密度、硬度、导电率、导热率和显微组织进行了对比和分析。同时对复合材料进行了电接触试验,研究了不同电流条件下CNTs与TiB₂混杂比例对CNTs-TiB₂/Cu复合材料电弧侵蚀行为的影响。结果表明:随着CNTs与TiB₂混杂比例的增加,CNTs-TiB₂/Cu复合材料的密度、硬度、导电率和导热率逐渐降低,铜基体晶界分离现象越来越明显;在特定电流条件下,合适的CNTs-TiB₂混杂比例可提高CNTs-TiB₂/Cu复合材料的抗电弧侵蚀性能;当电流为5 A和10 A时,CNTs与TiB₂混杂比例为4∶1的平均燃弧能量、平均燃弧时间和材料转移量达到最低,而电流为15 A时,CNTs与TiB₂混杂比例为1∶4的平均燃弧能量、平均燃弧时间和材料转移量达到最低。电弧侵蚀后阴极出现熔池、气孔及熔融金属铺展等特征,且随着CNTs与TiB₂混杂比的增加,CNTs-TiB₂/Cu复合材料熔池面积减小,气孔数量变少,熔融金属铺展的特征减弱。