Cu-0.8Cr-0.3Zr-0.2Mg合金热变形行为及热加工图

采用Gleeble-1500D数控动态-力学模拟试验机,对Cu-0. 8Cr-0. 3Zr-0. 2Mg合金在550～900℃温度范围和0. 001～10 s~(-1)应变速率条件下进行了热变形试验,绘制了其真应力-真应变曲线,利用光学显微镜分析了其在热变形过程中的组织演变。绘制了合金的热加工图,找出热变形过程中最适宜的热加工参数。结果表明:合金的流变应力随温度的降低和应变速率的提高而增大;在热变形过程中,合金组织的演变对温度和应变速率有很高的敏感性,高温低应变速率有利于促进动态再结晶的发生;Cu-0. 8Cr-0. 3Zr-0. 2Mg合金适宜的热加工参数范围为:变形温度为850～900℃,应变速率为0. 01～0. 07 s~(-1)。     

时效Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的组织与性能

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.6Zr-0.3Fe合金。采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射和电子万能试验机等对合金的显微组织及元素分布、物相及力学性能进行了分析测试。结果表明：铸态Cu-0.6Zr-0.3Fe合金的晶粒较为粗大,同时晶间存在黑色球状、长条状共晶组织;经930℃固溶处理60 min后的晶粒组织变得细小,并且共晶组织由长条状转变为球状,经30%冷变形及时效后晶粒基本保持着冷轧形貌;时效初期合金的硬度先迅速升高达到峰值,而后随着时效时间的延长开始降低,最后趋于平缓或下降,抗拉强度变化趋势与之相同;在本次实验条件下合金的最佳时效工艺参数为450℃时效120 min,此时其显微硬度、抗拉强度和导电率分别为152.6 HV0.3、495.4 MPa和55.5%IACS。     

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.     

时效处理对Cu0.7Cr合金性能的影响

研究时效处理对Cu0.7Cr合金拉伸性能和电导率的影响。结果表明:Cu0.7Cr合金在430℃×4 h时效处理后的综合性能最好,其抗拉强度和电导率分别达到430 MPa和83.7%IACS。     

工艺参数对Zn-4.5Cu-0.2Mn-0.3Bi合金水平连铸坯反偏析及凝固组织的影响

研究了锌铜合金在电磁场下水平连铸坯的初生坯壳前沿位置变化规律,考察了铸坯横截面宏观组织、微观组织形貌及合金元素的分布。试验结果表明,坯壳前沿的位置是随着拉坯速度、浇注温度和电流强度的变化而变化的,其中尤以拉坯速度对其的影响最为明显。只有根据电流强度和浇注温度相对应调整拉坯速度才能达到改善组织和偏析的效果。较大的电流和拉坯速度促使坯壳前沿后移。当液-固界面位于冷却水套和搅拌器的交界处时,反偏析得到有效抑制。电磁场消除了普通水平连铸坯横截面组织不均匀、最后凝固点上移的现象。搅拌后上边缘和心部深灰色树枝状的富铜相并没有完全消失,只是尺寸略微变大,但边部和心部组织差异很小。当拉坯速度3 m/h、电流100 A时,边部和心部组织最为均匀细小,其他电流和频率时组织变化不大。Ti没有起到细化作用和抑制反偏析作用,反而使得液体变得粘稠,流动性变差。     

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-13Fe合金力学性能和导电性的影响

为了获得具有低电阻率的Cu-13Fe合金以研制高强度和良好导电性的原位复合材料，本文研究了时效处理温度对Cu-13Fe合金力学性能和导电性的影响。结果指出，进行适当温度的时效处理该合金可获得较好的导电性。分析指出铁的溶解性和析出粒子大小严重影响着铜铁复合材料的性能。     

热处理对Cu-3.0Ni-0.75Si-0.3Co合金组织性能的影响

研究了热处理对Cu-3.0Ni-0.75Si-0.3Co合金电导率、硬度和组织演变规律的影响,并探讨了合金的强化机理。结果表明,随固溶温度升高,合金的晶界和晶内的Ni3Si2和CoSi相粒子数量逐渐减少,合金的过饱和固溶度不断增大。在950℃×1h固溶后,由于第二相粒子的尺寸较小、数量很少,在扫描电镜图片中出现的第二相粒子未能在XRD图谱中发现,说明在950℃×1h固溶处理后溶质元素能较为充分溶于基体中。经950℃×1h固溶处理和60%的冷变形后,电导率随时效时间的延长而升高,之后趋于平稳。随着时效温度的升高,电导率也不断提高;硬度随时效时间的延长先升高,后降低;时效温度越高,到达峰值所需的时间越短。在950℃×1h固溶处理,经60%的冷变形,450℃×6h时效处理后,合金的综合性能较好,此时,合金硬度(HB)为257,电导率为20.18 MS/m。     

不同时效工艺下Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金的组织和性能

以Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金为研究对象,在不同温度和时间下对其进行时效处理,分析合金的显微组织、拉伸性能和超弹特性。结果表明,随着时效时间的增加,Ti-50.8Ni-0.3Cr形状记忆合金的塑性变差,强度不断提高。时效温度为300℃时,合金的超弹特性最好。     

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。     

固溶时效处理对Mg-4Zn-0.3Zr合金显微组织及阻尼性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、动态热分析仪和X射线衍射仪研究了固溶时效处理对Mg-4Zn-0.3Zr合金显微组织和阻尼性能的影响。结果表明,铸态合金晶粒尺寸约121μm,晶界粗大且有MgZn、MgZn₂和Mg₇Zn₃相分布;固溶处理后,晶界处的MgZn、MgZn₂和Mg₇Zn₃相基本溶入基体;时效处理后,晶界处有少量的颗粒状MgZn和MgZn₂相析出。在低应变振幅区,铸态合金阻尼性能最好,在高应变振幅区,固溶态阻尼性能最好,固溶+时效态合金阻尼曲线的斜率最大;3种状态合金在低温区的阻尼峰均由晶界阻尼峰和位错阻尼峰叠加构成,固溶态和固溶+时效态合金在高温区的阻尼峰为弛豫型阻尼峰。     

电弧熔炼与热挤压复合工艺对Cu-15Sn-0.3Ti合金组织及性能的影响

CuSnTi合金是青铜法制备Nb₃Sn超导线材的关键材料,常规铸造法制备的CuSnTi合金晶粒粗大,反偏析现象严重,无法满足制备Nb₃Sn线材高伸长率的要求。本研究采用热-力协同强化的思路,通过调控电弧熔炼及热挤压工艺参数,使Cu-15Sn-0.3Ti合金发生再结晶行为,成功制备出组织为细小等轴晶,力学性能良好的高溶质Cu-15Sn-0.3Ti合金。结果表明,在热-力协同作用下,铸态Cu-15Sn-0.3Ti合金中粗大的树枝晶演化为细小的等轴晶,存在于枝晶间隙的富锡相发生回溶,合金组织转变为单一的α相;合金的极限抗拉强度达到387.2 MPa,伸长率达到42.5%,强度与伸长率超过了进口铜锡合金的性能指标。     

热轧+电脉冲处理对超导用Cu-14Sn-0.3Ti合金组织及性能的影响

本研究采用热轧+电脉冲处理的方式实现了Cu-14Sn-0.3Ti合金强度与延伸率的协同提升,Cu-14Sn-0.3Ti合金在经过70%热轧+10 min电脉冲处理后,延伸率由4.7%提升至40%,强度由298 MPa提升至530 MPa。通过调控热轧及电脉冲处理工艺,研究了形变储能,脉冲电流对减少层错,促进孪晶生长的影响。结果表明,Cu-14Sn-0.3Ti合金的强度与密度随着形变储能的增加而提升。在焦耳热和电子分风力的共同作用下,Cu-14Sn-0.3Ti合金组织中的δ相发生溶解,层错减少。电脉冲处理后孪晶的形成为位错的运动提供了额外的滑移系,提升了Cu-14Sn-0.3Ti合金的延伸率。一方面孪晶的出现对晶粒进行了分割,细化了晶粒,另一方面,孪晶界的产生阻碍了Cu-14Sn-0.3Ti合金形变时位错的运动,使得Cu-14Sn-0.3Ti合金的强度得到提升。     

高压时效处理对Cu-51.15W-0.24Cr合金组织和性能的影响

针对Cu-W合金的强度和导热导电性偏低问题，对Cu48.61W51.15Cr0.24合金进行了高压时效处理，并对比了高压时效处理和常压时效处理后合金的微观组织，硬度，热导率以及导电率。结果表明：高压时效处理能增大Cu48.61W51.15Cr0.24合金的致密度，使组织中析出的Cr相更加弥散细小，改善合金的硬度及导热导电性能。该合金经960 ℃/1 h固溶后，再在3 GPa压力下500 ℃时效1 h处理可获得较高的硬度、热扩散系数及较低的电阻率，其值分别为1540 MPa、0.5236 cm²·s^-1和4.458×10^-8 Ω·m，较相同工艺常压时效处理后的硬度和热扩散系数分别增加了17.56%和10.74%，而电阻率却降低了4.85%。因此，高压时效处理是提高Cu-51.15W-0.24Cr合金力学性能、降低电阻率的有效途径。     

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.     

时效处理对Cu-3Si-2Ni合金组织及性能的影响

通过室温拉伸性能测试、X衍射和断口分析等方法研究了时效工艺对Cu-3Si-2Ni合金组织性能的影响.结果表明:Cu-3Si-2Ni合金时效后,强化相粒子可在晶界处及晶粒内部析出,有效提高室温屈服强度和抗拉强度,但导致合金的伸长率降低,室温拉伸断口呈现韧性和沿晶脆性混合断裂特征,而固溶态合金的室温拉伸断口均呈现典型的韧性断裂特征.根据实验结果,得出该合金较佳时效工艺为450℃×2 h.     

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。     

热处理对Cu-0.4Co-0.2Ni-0.2Sn铜合金组织与性能的影响

采用下引式真空连铸法制备了Cu-0. 4Co-0. 2Ni-0. 2Sn铜合金,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪等测试手段,研究了热处理对Cu-0. 4Co-0. 2Ni-0. 2Sn铜合金微观组织、强度和导电率的影响。结果表明,铜合金铸态晶粒粗大,基体由Cu-Sn组成;热处理后由Co、Ni组成的第二相大量析出;随着热处理温度的升高,合金的强度先上升后下降,500℃时达到峰值521 MPa;铜合金的电阻率先降低后略微增加,500℃时达到最小值0. 02 257×10~(-6)Ω·m。     

时效处理对新型Al-Li-Cu系合金组织和性能的影响

采用TEM研究了时效处理对一种新型Al-Li-Cu系合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:合金中的强化相主要有δ’相、T1相、θ’/θ″相、δ’/β’(Al3Zr)和T1/θ’相。随着时效时间的延长,首先析出大量θ″相和少量θ’相、δ’/β’相,35 h时θ″相减少,θ’相和δ’/β’相增加,37 h时主要为少量θ’相、T1/θ’相和大量T1相;随着时效温度的升高,首先析出大量δ’/β’相和少量θ″相、θ’相,143℃时以δ’、δ’/β’相和θ’相为主,148℃时主要为少量θ’相、T1/θ’相和大量T1相,合金的强度和塑性在143℃×35 h的时效条件下达到了较好的匹配。