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。     

时效对Cu-Fe-P合金显微硬度及导电率的影响

研究了热处理工艺对Cu-Fe-P合金显微硬度及导电率的影响。结果表明，采用常规时效处理工艺其导电率很难达到性能要求，而对冷变形后的合金予以分级时效则可以满足要求，其中导电率可达66．1％IACS,硬度可达119HV。     

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。     

冷变形时效处理对Cu-1.0Cr-0.1Zr合金性能的影响

采用拉伸力学性能测试、电导率测量、金相和透射电镜技术研究不同冷变形下时效处理对Cu-1.0Cr-0.1 Zr合金性能的影响.结果表明:Cu-1.0Cr-0.1Zr合金在950℃×1h固溶处理+70％冷变形+450℃×4h时效后的综合性能最好,其抗拉强度、屈服强度、伸长率和电导率分别达到543.3 MPa、522.3 MPa、12.68％和82.6％IACS.从合金的显微组织观察分析中可知,在此工艺下合金基体中析出了大量弥散细小的强化相,第二相析出是合金强化的重要原因.     

形变热处理对Cu-0.80Cr-0.30Zr-0.03P合金时效性能的影响

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.80Cr-0.30Zr-0.03P合金,研究了合金经冷变形及固溶时效处理后的导电率和显微硬度等性能,绘制了Cu-0.80Cr-0.30Zr-0.03P合金的相变动力学(S)曲线以及等温转变动力学(TTT)曲线,同时分析了合金的时效析出相种类。结果表明:Cu-0.8Cr-0.30Zr-0.03P合金的最佳热处理工艺为900℃×1 h固溶处理,之后80%冷变形,最后450℃时效4 h,此时合金的导电率、显微硬度、抗拉强度和伸长率分别为84.03%·IACS、187.7 HV0.2、428 MPa和9.8%,对合金时效后的衍射花样进行标定,确定析出相为Cu_(10)Zr_7。     

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.     

时效工艺对Cu-1.4Cr-0.2Zr-0.04Mg合金硬度和导电率的影响

研究了时效工艺对Cu-1.4Cr-0.2Zr-0.04Mg合金硬度和导电率的影响,并对强化机理和导电率提高的原因做了分析.结果表明:合金经过980℃固溶1 h,450℃时效3 h后其硬度和导电率达到最大值,分别为11 1.5 HBS和77.15%IACS.     

Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效过程中微结构演化的小角X射线散射法研究

利用小角X射线散射(SAXS)技术测试了Cu-0.69Cr-0.13Zr合金在470℃时效时析出相粒径的统计尺寸。结果表明,Cu-0.69Cr-0.13Zr合金在470℃下时效,保温时间在1.5~3.5 h间,析出相的粒径统计大小为4.97~5.48 nm,析出相粒子随时效时间延长无明显长大;使用透射电子显微镜观测时效温度为470℃时效时间为2.5 h样品中析出相粒子,测量粒径约为5 nm。2种测量方法所获得的析出相粒径尺寸无明显差异,相互吻合较好。证明小角X射线散射法测量Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效析出相尺寸是准确的。该方法可用于测量Cu-0.69Cr-0.13Zr合金时效析出相尺寸,比透射电镜测量方法更具有统计意义和参考价值。     

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。     

Cu-0.3Cr-0.05Ti合金时效析出动力学北大核心CSCD

研究了时效温度和时间对Cu-0.3Cr-0.05Ti合金导电率的影响。结果表明:Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在400℃×2 h时效,可获得83%IACS的导电率,随着时效时间的延长,导电率变化趋于平缓。根据导电率与新相的转变量之间的关系计算出时效过程中新相的转变比率,利用马基申-富列明格规律和Avrami经验方程,推导出Cu-0.3Cr-0.05Ti合金在不同时效温度的析出动力学方程,并得到合金不同时效温度的等温转变曲线。     

Cu-0.5Cr-0.1Zr合金的热压缩变形行为

通过热压缩试验研究了Cu-0.5Cr-0.1Zr合金在600~750 ℃/0.001~1.0 s^-1时的热变形行为。结果表明,Cu-0.5Cr-0.1Zr合金的高温流变应力,动态再结晶临界值和动态再结晶软化效应与变形温度和应变速率密切相关。利用Arrhenius方程计算了Cu-0.5Cr-0.1Zr合金的热激活能Q和Z参数,分别为244.94 kJ/mol、Z=ε·exp(244.94×10³/RT)。采用3种方法进行了动态再结晶临界值的计算,结果证明Poliak-Jonas准则具有最高的精度,并建立了动态再结晶临界值的本构方程。利用动态再结晶的净软化效应η值,讨论了热变形过程中动态再结晶的软化行为。最后,建立了Cu-0.5Cr-0.1Zr合金的热加工图,确定最佳的热加工参数为680~750 ℃,0.001~0.03 s^-1,并详细介绍了功率耗散系数与动态再结晶晶粒尺寸之间的关系。     

Effect of vacuum heat treatment on microstructure and microhardness of cold sprayed Cu-4Cr-2Nb alloy coating

The effect of vacuum heat treatment on the microstructure and microhardness of cold-sprayed Cu-4%Cr-2%Nb alloy coating was investigated. The heat treatment was conducted under the temperatures from 250 ℃ to 950 ℃ with a step of 100 ℃ for 2 h. It was found that a dense thick Cu-4Cr-2Nb coating could be formed by cold spraying. After heat treatment, a Cr2Nb phase was uniformly distributed in the matrix, which was transferred from the gas-atomized feedstock. A little grain growth of Cr2Nb phase was observed accompanying with the healing-up of the incomplete interfaces between the deposited particles at the elevated temperatures. The coating microhardness increases a little with increasing the temperature to 350 ℃, and then decreases with further increasing temperature up to 950 ℃. This fact can be attributed to the microstructure evolution during the heat treatment.     

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。     

热处理对Mg-6Zn-3Cu-0.6Zr合金阻尼性能的影响

采用扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)、动态机械分析仪(DMA)研究了热处理温度和热处理时间对Mg-6Zn-3Cu-0.6Zr合金显微组织和阻尼性能的影响。结果表明:随着热处理温度升高,合金晶粒长大,晶界共晶体减少,合金阻尼性能提高;300℃热处理时,保温时间越长,晶界共晶体越少,晶内微小点状析出物越多,合金阻尼性能越好;当热处理工艺为400℃保温2 h时,合金阻尼性能最好,与铸态相比,其阻尼性能的提高超过一倍。不同热处理工艺对合金阻尼性能的影响规律可用G-L理论来解释。     

Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金形变时效强化与再结晶

对Cu-0．3Cr-0．15Zr-0．05Mg合金形变时效强化和再结晶过程进行了考察和研究。析出相对位错的钉扎作用强烈阻碍合金再结晶的形核和长大，使合金产生明显的时效硬化。60％冷变形450℃～500℃时效1h～2h，硬度和导电率分别可达162HV和73％IACS左右。大变形量降低了合金再结晶激活能(Qr)，加速再结晶过程，以致于在较高温度下时效，出现了再结晶形核和长大的现象，再结晶产生的软化导致析出硬化程度下降。     

铬锆含量对铜合金组织及性能的影响

研究了合金元素含量对合金组织及性能的影响，结果表明：铬和锆在合金中多以化合物的形式存在，且分布于晶界上和晶粒内；铬含量的多少对晶界形状的影响不明显，而锆含量的变化明显改变晶界的形状。同时，铬和锆的存在可提高合金的抗拉强度：采用固溶处理使合金具有高导电性能。     

铬锆含量对铜合金组织及性能的影响

研究了合金元素含量对合金组织及性能的影响。结果表明:铬和锆在合金中多以化合物的形式存在, 且分布于晶界上和晶粒内;铬含量的多少对晶界形状的影响不明显,而锆含量的变化明显改变晶界的形状。同时, 铬和锆的存在可提高合金的抗拉强度;采用固溶处理使合金具有高导电性能。     

Al-Zn-Mg-Cu合金板材时效工艺对其硬度和电导率的影响

从一种Al-Zn-Mg-Cu合金5.0 mm厚度的热轧-中温轧制板材切取试料,在盐浴炉中进行470℃1 h固溶处理、水中淬火,然后进行不同人工时效制度处理,从而研究单级时效制度、双级时效制度对该Al-Zn-Mg-Cu合金板材的硬度、电导率的影响,确定了采用双级人工时效工艺制度处理该合金板材可获得好的综合性能。为实际生产该合金板材提供了一定的依据和技术支持。     

Influence of Li addition on mechanical property and aging precipitation behavior of Al-3.5Cu-1.5Mg alloy

The influence of Li addition on mechanical property and aging precipitation behavior of Al-3.5Cu-1.5Mg alloy was investigated by tensile test, scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM) and high resolution transmission electron microscopy (HRTEM). The results show that the tensile strength can be significantly improved with the slightly decreased ductility and the form of fracture morphology is converted from ductile fracture into ductile/brittle mixed fracture by adding 1.0% Li. Besides, the peak aging time at 185 °C is delayed from 12 to 24 h and the main precipitation phase S'(Al₂CuMg) is converted into S' (Al₂CuMg)+δ'(Al₃Li), while the formation of S'(Al₂CuMg) is delayed.