Cu-0.36Cr-0.03Zr合金时效析出相

利用透射电镜和高分辨电子显微镜对Cu-0.36Cr-0.03Zr合金时效处理后的析出相进行观察分析。结果表明,经450℃时效4 h后,合金显微硬度达到峰值,析出相为具有花瓣状应变场衬度的面心立方Cr相,与基体完全共格;当时效时间延长至8 h时,面心立方Cr相转变为体心立方Cr相;经550℃时效2 h后,合金显微硬度达到峰值,合金中弥散析出相呈球状,通过衍射花样标定,析出相为体心立方Cr相和Cu4Zr相,且Cr相与Cu基体之间存在N-W位向关系。     

粉末冶金法制备纳米MgO颗粒增强铜基复合材料

采用粉末冶金法制备了不同体积分数的纳米MgO颗粒增强铜基复合材料,测定了MgO/Cu复合材料的密度、硬度和电导率,并进行了微观组织观察。结果表明,随着MgO颗粒含量的增加,MgO/Cu复合材料的密度和电导率降低,硬度先升高后降低,当MgO体积分数达到2.5%时,综合性能最好。微观组织观察表明,热挤压后,增强相颗粒弥散分布在铜基体上;随着增强相体积分数的增加,颗粒出现团聚并聚集在铜基体晶界处。     

非真空熔铸Cu-Cr-Zr合金的热变形行为及加工图

利用Gleeble-1500热模拟实验机对非真空熔铸Cu-0.94Cr-0.34Zr合金进行高温热压缩变形,研究在变形温度为500～800℃、应变速率为0.01 ～1 s-1工作条件下该合金的流变应力行为,建立合金热变形流变应力本构方程及加工图.结果表明:流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的降低而减小;可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦关系式描述Cu-0.94Cr-0.34Zr合金的热变形行为,建立本构方程,算出其激活能为418.35 kJ/mol.依据动态材料模型,建立热加工图,确定热变形失稳区和安全热加工区域,合金最佳热加工条件为:变形温度775℃,应变速率0.01s-1.     

基于同步辐射X射线成像液/固复层界面氢气泡的形核、生长演变与运动行为的原位研究

利用同步辐射X射线二维成像技术对液/固复层界面加热过程中氢气泡的生长、运动行为及形态演变进行了原位表征,研究气泡的形核机理、生长机制与运动特征。结果表明,氢气泡的形核机制主要为非均质形核与双层表面膜演变;成分不均匀与双层膜转变将群体气泡的生长分为2个不同阶段,气泡平均尺寸与时间的变化关系遵循stochastic随机模型;其生长机制为跳跃合并与熟化吞并机制,伴随着氢气泡形态由球状向椭球状与非规则状转变;氢气泡的运动包含向上迁移与无定向跳跃,在金属间化合物阻碍下氢气泡的生长经历多次跳跃,主要归因于双层表面膜转变为气泡、变形气泡尺寸增加、化合物溶解与化合物的扰动。     

基于同步辐射与第一性原理计算的Al/Cu钎焊界面组织与接头性能研究

界面脆性化合物对Al/Cu钎焊接头力学性能影响显著,明晰界面化合物的形成、生长行为与块体性质对调控界面组织与接头性能至关重要。本文借助同步辐射X射线成像技术对加热与冷却过程中Al/Cu钎焊界面组织演变进行动态表征,利用第一性原理计算对界面化合物的块体性质进行计算,研究了界面化合物的形成次序、模量与键合特征。结果表明,界面Al₂Cu与Al₄Cu₉化合物在冷却过程中形成,小平面枝晶状Al₂Cu化合物为初生相,从原始界面处凝固析出,且二次枝晶臂呈非对称性;与母材接触后发生扩散反应形成层状Al₄Cu₉化合物。界面化合物具有金属键与共价键的混合键合特征,Al₄Cu₉化合物具有较高的结合能、体积弹性模量、剪切模量、杨氏模量与硬度,可提高Al/Cu钎焊接头硬度,降低塑韧性。     

Cu-2.3Ni-0.5Si-0.22Zn-0.06Mg合金时效性能

研究了冷变形、时效温度以及时效时间对Cu-2.3Ni-0.5Si-0.22Zn-0.06Mg合金显微硬度和导电率的影响,并在显微镜下观察了微观组织.结果表明,时效和冷变形可以显著提高合金的显微硬度和导电率,通过改变时效温度和形变可以大大缩短时效时间.该热轧态的合金不经过固溶处理,当预变形达到80％时,在500℃时效lh,其显微硬度和导电率分别达到287 HV和43％ IACS.     

铜镍硅锌镁合金的时效析出动力学

分析了时效温度(400~550℃)和时效时间(0~8h)对铜镍硅锌镁合金导电率的影响,推导了导电率和新相析出率之间的关系,在此基础上,根据Avrami相变动力学经验方程推导出了试验合金在400~550℃时效时的相变动力学方程和导电率方程,并计算出该合金在不同温度下时效时的相变开始和结束时间。结果表明:在时效初期,试验合金的导电率迅速上升,之后趋于平缓;温度越高,时效相同时间后的导电率越高;导电率和新相析出率之间存在线性关系,可以用导电率的变化来间接反映相变过程;根据导电率方程计算得到的导电率与试验结果吻合;试验合金在500℃时效时的相变开始时间和结束时间最短,分别为0.34,7 083.23s。     

非真空熔铸Cu-Cr-Zr合金的热变形行为及动态再结晶临界条件

采用Gleeble-1500热模拟实验机对Cu-0.90Cr-0.18Zr合金在变形温度为500~800℃、应变速率为0.01~1 s-1变形条件下进行热压缩变形实验,研究该合金的流变应力、本构方程及动态再结晶临界条件。结果表明:Cu-Cr-Zr合金的流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的增加而增加,计算出该合金的热变形激活能为584.87 kJ/mol并构建本构方程;利用合金的lnθ-ε曲线出现拐点及-(lnθ)ε-ε曲线出现最小值来研究动态再结晶临界应变。     

非真空熔铸Cu-Cr-Zr合金的热变形行为

采用Gleeble-1500热模拟实验机对Cu-0.92Cr-0.068Zr合金进行高温热压缩实验,研究该合金在变形温度为500 ～ 800℃、应变速率为0.01～1 s-1工作条件下的流变应力行为和组织演变.结果表明:变形温度和应变速率对合金的高温变形有显著影响,流变应力随变形温度的升高而降低,随应变速率的降低而减小;流变曲线表现出动态回复和动态再结晶两种特征.可用包含Zener-Hollomon参数的Arrhenius双曲正弦函数算出Cu-0.92Cr-0.068Zr热变形激活能和高温热变形流变应力本构方程.合金形变组织受变形温度影响强烈.