连续挤压对Cu-Cr-Zr合金接触线组织性能的影响

采用材料万能试验机、布氏硬度计、导电仪、光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)等测试手段研究了连续挤压对Cu-CrZr合金接触线组织及性能的影响。结果表明:连续挤压可以大幅细化晶粒尺寸,并使析出相粒子析出,导致合金的力学、电学性能大幅提高;在后续的时效处理过程中,峰值时效时间也得到大幅缩短,基体中析出大量尺寸为5 nm的Cr相;采用连续挤压生产的Cu-Cr-Zr合金接触线抗拉强度达到569 MPa,导电率达到78%·IACS,弯曲性能达到5次不开裂、7次不断裂,满足标准TB/T 2809-2017要求。     

热处理对铝合金牺牲阳极电化学性能的影响

针对不同均匀化处理方式会引起合金微观组织和电化学性能变化现象,采用电子探针(EPMA)、动电位极化及恒电流极化等方法研究不同热处理(水淬、空冷、炉冷)方式对Al-Zn-In合金的微观组织和合金在3%NaCl溶液中的开路电位、工作电位、腐蚀形貌和电流效率等电化学性能的影响。结果表明:510℃,10 h的均匀化处理使晶界偏析减少,抑制析氢自腐蚀和晶粒脱落,提高电流效率,但对阳极开路电位、工作电位及溶解行为的影响并不明显,且水淬处理试样的电流效率最高。     

形变与时效Cu-Cr合金的研究进展

综述了国内外形变与时效Cu-Cr合金的研究现状和最新进展,主要包括形变与时效Cu-Cr合金的特点和性能;形变与时效Cu-Cr合金的优缺点及研究现状.如拉拔法、冷轧法、锻造法、挤压法等.在综述的基础上,简要讨论了形变与时效Cu-Cr合金未来的发展动向.     

Mg-1Zn-1Gd合金在等径角挤压下的晶粒细化机理及织构演变

研究等径角挤压(ECAP)对Mg-1Zn-1GD合金组织、织构和动态再结晶行为的影响,结果表明,在350℃等径角挤压后,试样的显微组织由细小的再结晶晶粒组成,基体中有大量均匀分布的等轴晶。8道次获得平均晶粒尺寸为3.6m的均匀超细晶粒结构。不连续动态再结晶(DDRX)和连续动态再结晶(CDRX)导致晶粒细化。利用电子背散射衍射技术对织构进行了分析。结果表明,经过4次ECAP后,形成了较强的基础纹理(多重随机分布~19.76)。随着挤压道次的增加,挤压合金板材基面上的晶粒主要沿挤压方向拉长,取向分布由集中状态向分散状态转变。织构减弱,最大值为15.66。最后表明织构与Mg-1Zn-1GD合金的平面各向异性有关.     

热机械加工对2099铝锂合金挤压材组织与抗腐蚀性能的影响

采用金相组织观察、XRD分析、硬度和导电率测试等手段,研究了热机械加工(Thermo-Mechanical Processing, TMP)对2099铝锂合金挤压材组织、硬度、导电率、晶间腐蚀及剥落腐蚀性能的影响。结果表明：与经T83 (540 ℃/2 h固溶、3%预压缩、121 ℃/14 h + 181 ℃/48 h时效)热处理的2099铝锂合金挤压材相比,经TMP(540 ℃/2 h固溶、400 ℃/48 h过时效、约50%大应变变形、540 ℃/2 h再结晶/固溶)+(121 ℃/14 h + 181 ℃/48 h时效)处理的2099铝锂合金挤压材发生了明显的再结晶,硬度（HV）降低(从2006.2 MPa到1865.3 MPa),位错强化亦降低,但导电率和抗晶间腐蚀性能明显提高,同时抗剥落腐蚀性能也有所提高。结果表明,热机械加工是不显著降低2099铝锂合金挤压材硬度,但显著提高其抗晶间腐蚀性能的有效途径     

Al2O3/Cu复合材料的高温拉伸性能研究

Al2O3弥散强化铜复合材料(ADSCC)因其具有优良的高强度高导电性能以及抗高温软化性能而成为备受瞩目的一种工程材料.研究了ADSCC的微观组织和拉伸性能.研究表明该材料相比Cu-Cr合金(Cr0.7%)在高温下具有很高的强度保持比.材料的强度随温度的升高而下降.对ADSCC的微观组织研究表明该材料的强度高主要是因为Al2O3颗粒的弥散分布限制了位错运动,阻碍了晶粒长大和Cu基体的再结晶.动态回复和局部再结晶是主要的软化机制.断裂特征表现为局部韧性断裂.     

热型连铸Cu-Cr合金铸态下的组织与性能

用热型连铸法制备过共晶Cu-Cr合金线．探讨了其在铸态下的微观组织形态、力学性能和导电性能。结果表明：随着含Cr量的增加，Cu-Cr合金的抗拉强度增加，拉铸速度增加，Cu-Cr合金的导电性增加。     

Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金的时效与再结晶研究

研究了时效温度及时效时间对Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金性能的影响.通过该合金在450℃时效过程中的导电率变化,根据导电率与新相的转变量之间的关系计算时效过程中新相转变比率.确定该温度下时效的相变动力学方程及导电率方程.同时研究了该合金在450℃时效不同时间后,经不同变形量后的再结晶组织和性能变化.结果表明二次时效可使合金在较短的时效时间内获得更高的导电率.Cu-3.2Ni-0.75Si-0.3Zn合金经预时效 变形后的时效过程中,可发生原位再结晶和不连续再结晶2种形式的再结晶.     

固溶时效工艺对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响

通过硬度和导电率的测量、光学显微镜和透射电镜(TEM),研究了固溶时效工艺对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响。结果表明:经过950 ℃×30 min水淬+500 ℃×480 min随炉冷却后,Cu-Ni-Co-Si 合金得到良好的综合性能:硬度为243.55 HV3,导电率为42.24%IACS;添加少量的V有利于提高二次时效后合金的导电率,并且进行适当的一次时效对提高合金的导电率和硬度是有利的,可以使二次时效试样迅速获得良好的综合性能;Cu-Ni-Co-Si合金的主要强化相为盘状正交结构的δ-(Co,Ni)₂Si,过饱和固溶体析出的沉淀物均匀分布,但位错缠结始终存在,其中基体与析出相的位向关系为[001]_m//[110]_p, (010)_m //(001)_p。     

Al2O3/Cu复合材料的高温拉伸性能研究

Al2O3弥散强化铜基复合材料(Al2O3/Cu复合材料)因其具有优良的高强度高导电性能以及抗高温软化性能而成为备受瞩目的一种工程材料.本文研究了Al2O3/Cu复合材料的室温和高温拉伸性能及微观组织.研究表明该材料相比Cu-Cr合金(Cr0.7%wt)具有优越的高温强度.微观组织观察表明该材料高温下优越的强度主要是因为弥散而细小的Al2O3颗粒的存在阻碍了位错运动,抑制了晶粒长大和Cu基体的再结晶.动态回复和局部再结晶是主要的软化机制.断裂特征表现为局部韧性断裂.)     

铸造冷却方式对Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y挤压态合金组织及性能的影响

采用2种不同铸造冷却方式制备成分相同、组织特征不同的Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y镁合金,研究不同铸造组织特征对挤压变形态合金组织和力学性能的影响。结果表明:与空冷铸造合金相比,水冷增大了熔体冷却速度,使合金铸态组织得到细化,抑制了W-相(Mg_3Y_2Zn_3相)的形核,并促进了I-相(Mg_3YZn_6相)的生成,获得了更大体积分数的准晶相(I-相)。经过挤压变形后,水冷铸造合金中的再结晶晶粒细小均匀,I-相颗粒经过挤压破碎后弥散分布在基体上,{0002}基面织构得到弱化,而■织构强度增强,从而使Mg-4.4Zn-0.3Zr-0.4Y挤压态合金的强度和塑性都得到了大幅提高。水冷铸造合金经过挤压变形后,屈服强度和抗拉强度分别达到297.0和327.3 MPa,与空冷铸造挤压态合金相比分别提高了46.4和21.4 MPa。水冷铸造挤压态合金的延伸率达到14.8%,与空冷铸造挤压态合金相比增大了4.7%。     

大气熔炼制备Cu-Cr-Ti合金时效动力学研究

采用大气熔炼制备了Cu-Cr和Cu-Cr-Ti合金铸坯,经热轧-固溶-冷轧-时效工序制备了厚1.5 mm的带材,研究了Ti元素添加和时效处理对试验合金的影响。结果表明,相比于Cu-Cr二元合金,Cu-Cr-Ti合金不但能够保持较高的导电性能,Ti元素的添加显著加快了Cu-Cr合金时效硬化响应速度,明显提高了合金的时效硬化效果,峰值时效(400℃×8 h)态Cu-Cr-Ti合金的维氏硬度125 HV,抗拉强度517 MPa,对应的电导率71.2%IACS;此外,通过导电率与析出相体积分数关系的分析,确定了不同温度下时效的相变动力学Avrami经验方程和电导率方程,并绘制了两种合金的TTT曲线。     

半固态冷却方式对二次挤压Mg-3.88Zn-1.56Gd(wt. %)合金组织和力学性能的影响

本文研究了半固态(淬火或者空冷)以及热挤压对Mg-3.88Zn-1.56Gd(wt. %)合金显微组织和力学性能的影响。结果表明半固态后淬火,第二相在合金中呈现纳米级共晶层片组织,而半固态后空冷,第二相在合金中呈三叉岛、块状和微米层片状。经过二次挤压,由于不完全再结晶,半固态+挤压后的合金均呈现典型的双峰组织。与未半固态直接二次挤压合金相比,半固态+挤压的合金均具有较高的强度。合金性能增强主要原因是由于双峰组织的形成,细小晶粒提供了晶界强化,未再结晶的粗晶粒则是通过抑制基面滑移,从而产生增强效果。其次要原因是准晶相的细化及其在基体中的弥散分布。     

上引连铸-连续挤压技术制备Cu-Cr-Zr合金的组织与性能EI北大核心CSCD

采用上引连铸-连续挤压技术制备Cu-0.88Cr-0.14Zr(质量分数)合金,并对挤压后的棒材进行不同制度的时效处理。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射技术(EBSD)等分析测试手段研究合金经不同工艺/制度处理后的组织与性能的变化。结果表明:上引连铸Cu-Cr-Zr合金棒坯在连续挤压过程中发生了剧烈的剪切变形和动态时效,晶粒明显细化,析出尺寸为15~20 nm的Cr相,与铸态相比,挤压态合金的导电率与硬度分别增加了28.6%IACS、49.6 HV。确定了挤压态合金杆材经(925℃,12 h)均匀化退火和(1000℃,1 h)固溶处理后的峰时效制度是(475℃, 3 h),此时基体中析出了平均晶粒尺寸为2.6 nm的Cr相,合金的导电率和硬度分别可达73%IACS、155 HV。     

固溶原子、析出相和变形对Al-Sc-Zr合金组织和性能的定量影响（英文）

为了研究固溶原子、析出相粒子和冷变形对Al-Sc-Zr合金组织和性能的影响,对连续流变挤压制备的Al-Sc-Zr合金进行形变热处理,采用电导率、强度、显微硬度测试以及光学显微镜、TEM、STEM对合金在不同处理状态下的显微组织和性能进行研究。建立固溶原子、析出相粒子和冷变形对合金导电率定量贡献的数学模型。结果表明:固溶、时效和冷变形都能使合金的强度得到显著的提升,而固溶原子、沉淀粒子和冷变形对Al合金导电率影响值分别是10.5%(IACS)、2.3%(IACS)和0.5%(IACS)。时效和冷变形处理是获得高强高导铝合金导线的关键。     

微量Ni元素添加对Cu-Cr合金析出行为及性能的影响

采用真空熔炼设备在氩气环境下制备了Cu-Cr和Cu-Cr-Ni合金，然后进行950℃×1 h固溶和450℃时效处理。使用维氏硬度计、直流数字电阻测试仪、光学显微镜和透射电镜对两种合金的性能和组织进行了分析和表征。结果表明，Cu-Cr-Ni合金在450℃时效8 h后的硬度达到峰值，为124.6 HV0.5,此时导电率为83.2%IACS,而Cu-Cr合金在450℃时效1 h后的硬度达到峰值，为116.7 HV0.5,说明Ni的添加提高了Cu-Cr合金的硬度，且能保持较高的导电率。Cu-Cr-Ni合金在时效初期(1 h)即观察到bcc-Cr相，表明Ni的添加加快了析出相的析出速率，并促进析出相由fcc-Cr结构向bcc-Cr结构转变。另外，Cu-Cr-Ni合金在时效12 h后Cr析出相仍与基体保持半共格关系。     

不同固溶处理对Cu-Cr系合金组织和性能的影响

热处理工艺调控是提升Cu-Cr系合金性能的有效方法。Cu-Cr系合金的固溶工艺大多选择温度较低的Cu-Cr两相区进行,导致Cr相固溶程度不完全,抑制后续析出强化效果。本研究提出采用高温单相区固溶工艺改善析出强化效果,主要研究不同固溶工艺(Cu-Cr两相区(950℃,4 h)和Cu单相区(1050℃,6h))对Cu-Cr系合金组织和性能的影响。采用电子探针(EPMA)对两种固溶工艺后的元素分布进行表征,并对峰值时效态合金的微观结构采用XRD和TEM进行表征分析。结果表明：与两相区固溶相比,单相区固溶后铸态Cr相充分固溶,时效过程中更多纳米Cr相弥散析出;合金力学性能相比两相区固溶后峰值时效态有较大提升,其中屈服强度提升29.3%,抗拉强度提升25.6%,而导电率并未明显下降。强度理论计算结果表明,析出强化所贡献的屈服强度增量为323.4 MPa,贡献56.9%,析出强化是本研究中最主要的强化机制。     

在线挤压淬火对地铁列车用6005A合金力学性能及微观组织的影响

为地铁列车车体用600A铝合金进行了在线挤压淬火正交实验和透射电镜分析，研究了挤压温度、挤压速度、淬火方式对合金力学性能的影响。结果表明：淬火方式对合金性能的影响最大，水淬可使合金获得高的力学性能；提高挤压温度和挤压速度也可在一定程度上提高合金力学性能。透射电镜分析表明，在线挤压淬火工艺对合金力学性能的影响实质上与β强化相的数量、大小、分布密切相关。     

冷却速率对含Cu钛合金显微组织和性能的影响

研究了热处理后的冷却速率对Ti6Al4V-5Cu合金显微组织、力学性能、耐蚀性能及抗菌性能的影响。将合金分别进行不同冷却方式的热处理,即在740℃三相区分别进行水淬、空冷和炉冷,在820℃两相区和910℃单相区分别进行水淬。结果表明,炉冷合金由于初生a相的尺寸和体积分数最大,所以塑性最好;合金在740和820℃分别水淬后,由于组织中存在正交a′′相,其硬度和屈服强度显著降低;合金在910℃水淬后由于存在针状的hcp a′相,其硬度和抗拉强度最高,但塑性最差。随着热处理温度的升高,合金中的元素分布逐渐均匀,其耐蚀性能随之提高。改变冷却速率并不明显影响合金的抗菌性能,不同冷却速率下的合金都具有优异的抗菌性能。     

时效对冷轧态Cu-Cr-(Sc)合金组织和性能的影响

对冷轧态Cu-Cr和Cu-Cr-Sc合金进行时效处理，使用透射电镜、扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计和涡流金属导电仪等研究了不同时效温度和时间对合金显微硬度、抗拉强度和导电率的影响。结果表明：480℃时效1 h后，Cu-Cr-Sc合金的综合性能较佳，其显微硬度达到161 HV0.1,导电率达到81.9%IACS,抗拉强度达到491 MPa;相较于480℃时效1 h的Cu-Cr合金，显微硬度提升了24.8%,抗拉强度提升了35.3%,导电率下降了12.9%,表明添加Sc可以显著提升Cu-Cr合金的力学性能，但是会略微降低导电率。微观组织分析表明Cu-Cr-Sc合金峰值时效后析出了Cr相，主要形貌为咖啡豆状和球状，析出相均为面心立方结构，与基体保持良好的共格关系。