低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金退火特性的研究

采用短流程工艺制备了低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金,通过力学性能测量、金相、扫描电镜断口研究了该合金的退火特性。发现该合金80％冷轧后进行退火,强度和硬度随退火温度的升高不断降低,伸长率则不断升高,到400℃下降和升高速率加快,说明合金已发生再结晶;退火温度升高到700℃以后强度和硬度有所升高,而伸长率基本保持不变。组织观察发现900℃退火后的再结晶晶粒比700℃的小,产生细晶强化,强度增量与实验所测增量基本一致,并利用回复再结晶理论对其进行了解释;合金拉伸断口随着退火温度的升高韧窝尺寸和深度都增加,但是900℃韧窝尺寸较700℃的要小。     

强化铜合金的研究概况

高性能铜材是一类具有发展前景的材料。本文叙述了高性能铜材的强化原理，分类及制备工艺，并对其发展前景作了阐述。     

Ti3SiC2弥散强化Cu:一种新的弥散强化铜合金

选用具有高导电,高导热性能的新型陶瓷Ｔｉ３ＳｉＣ２做为弥散强化相,通过与Ｃｕ粉档高能球磨混合后,热压成一种新型弥散强化Ｃｕ材料,机械性能测试表明,随着Ｔｉ３ＳｉＣ２体积分数的提高,弥散强化Ｃｕ掘 服强度和维氏硬度线性上升,分析表明Ｔｉ３ＳｉＣ２相的晶粒细化和位错塞积是主要强化机制,当颗粒粗化和团聚后Ｔｉ３ＳｉＣ２的强化效果将明显减弱。     

内氧化-冷轧制备Al_2O_3弥散强化铜合金的组织与性能

以Cu-0.15%(质量分数)Al合金粉末为原料、Cu2O为氧化剂,采用内氧化-冷轧法制备Al2O3弥散强化铜合金,研究合金的组织与性能。结果表明:由内氧化-冷轧法制备的合金的σb520MPa、σ0.2/σb90%、电导率(IACS)也保持在80%以上;经950℃退火后,合金的σb400MPa;此合金具有高强、高导和优良的抗高温软化性能;冷轧态弥散强化铜合金的组织呈拉长变形的纤维状,试样断口分布有一定数量的韧窝;经950℃退火后,合金的纤维组织宽化,试样断口表面韧窝增多、变深,塑性提高。     

高强高导铜合金的研究现状与发展趋势

概述了高强高导铜合金材料的发展历程及其典型强化机理,以及不同强化机理对合金强度和导电性的影响.目前制备高强高导铜合金的几种重要方法有:铜基原位复合材料法、高密度孪晶强化法、快速凝固法、Conform+冷加工法和大塑性变形法.展望了高强高导铜合金及其制备技术的发展趋势,指出了新型大塑性变形组合加工法是制备超细晶高强高导铜基导电材料的有效方法,应努力实现其工业化生产.     

不同浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金退火行为的研究

通过力学性能测试和金相观察对中、低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金的退火行为进行了研究.结果表明低浓度弥散强化铜合金具有一定的抗高温软化性能,500℃退火后发生再结晶,900℃退火后已基本完全再结晶,屈强比约为56%.中浓度合金抗高温软化性能较好,900℃退火后,合金仍然以回复过程为主,金相尺度下不能看到再结晶晶粒,屈强比可达70%.弥散强化铜合金优越的抗高温软化性能归功于铜基体内均匀弥散分布有纳米Al2O3粒子.     

低浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金拉伸断裂特性的研究

通过力学性能测量、金相以及SEM观察对不同状态低浓度Cu-0.23vol%Al2O3弥散强化铜合金的断裂行为进行了研究.结果表明:合金经过单向冷轧变形后,无论是冷轧态还是退火态纵向强度、伸长率均高于横向.纵向工程应力-应变曲线仅发生一次断裂,但是横向工程应力-应变曲线却出现"二次断裂"现象.出现"二次断裂"现象的原因可能是,经冷轧变形后的弥散强化铜合金组织呈纤维状,而纤维界面为弱结合面,裂纹易于在界面上形成和扩展,在横向拉应力作用下极易导致几层纤维组织优先被"劈开",出现"一次断裂";在继续拉伸过程中其他部位不断"劈开",合金的工程应力-应变曲线出现"二次断裂"现象,并给出了纵横向拉伸断裂模型图.     

高强高导铜合金的强化技术研究与展望

介绍了铜基高强高导电铜合金及应用概况,并对这类材料常用的强化技术进行了分析和综述,展望了铜基高强高导电材料的发展趋势.     

连铸结晶器用铜板的现状与发展

综述了连铸结晶器用铜板材的性能要求及其强化类型。重点分析了各类结晶器铜板的物理性能、力学性能和耐磨性。指出了采用内氧化法制备的氧化铝弥散强化铜合金具有高强度、高导热率和良好的耐磨性等特性,是各种连铸板坯连铸机结晶器铜板材理想的更新换代产品。     

镀锌钢板点焊电极的强化技术

镀锌钢板的电阻点焊可焊性较差,导致其点焊电极过早失效,因此,点焊电极的强化引起了广泛的重视.主要强化方法分为基体强化和表面强化.点焊电极通常是Zr、Cr等强化并经冷作硬化的Cu合金,通过Al2O3、TiB2、ZrO2等对基体进行弥散强化,或对基体深冷处理,或通过渗金属Ti、电刷镀Co、离子注入W、电火花沉积TiC、TiB2、TiN等对电极进行表面强化,可有效地提高电极的使用寿命.其中,电火花沉积TiC、TiB2涂层电极是一种新的电极表面强化技术,经过广泛工业应用效果显著.     

铜及铜合金焊接研究现状和手工自蔓延焊接铜问题探讨

概述了铜及铜合金的气焊、钎焊、活性焊、MIG焊、搅拌摩擦焊及热摩擦搅拌焊、激光焊、电子束焊等常规焊法和自蔓延焊法的技术特点及国内外的研究现状.论述了在当前铜及铜合金手工自蔓延焊接技术的研究过程中如何借鉴融合其他焊接技术的工艺及机理,并讨论了铜及铜合金手工自蔓延焊接所存在的问题并对其产生原因作了初步分析.着重分析了焊接时...     

高熵合金强化机制的研究进展

高熵合金是一种多主元合金, 相比于传统单一主元合金具有不同的变形机制和强韧化机制。现有的研究结果表明,高熵合金的强韧化潜力明显优于传统合金,是一种极具应用前景的新型结构材料。本文综述了近年来高熵合金在强化机制领域的研究进展,对高熵合金的多种强化机制进行了讨论分析,并指出了影响高熵合金强化的因素,最后给出了高熵合金强韧化研究的方向。     

车用铝合金搅拌摩擦点焊工艺

针对2 mm厚6082-T6铝合金搭接搅拌摩擦点焊进行工艺研究,以转速、下扎时间、回填时间、下扎深度为变量,进行不同试验,通过测量不同参数下的剪切强度、观察金相组织,获得了2 mm厚6082-T6铝合金搭接点焊的优化工艺参数。试验表明,最佳转速为2 100 rpm,最佳下扎时间为3 s,最佳回填时间为3 s,最佳下扎深度为2.7 mm。     

Microstructure of deep cryogenic treatment electrode for resistance spot welding of aluminum alloy

Cr-Zr-Cu alloy electrodes for resistance spot welding of aluminiam alloy are treated by deep cryogenic treatment processes.The Cr-Zr-Cu alloy electrodes are analyzed by transmission electron microscope(TEM),and results show that the common dislocation in Cr-Zr-Cu alloy electrodes is changed into the dislocation loop,and twin crystal is found after deep cryogenic treatment.The parallel twin crystal band is observed by selected electron diffraction(SED)and the twin crystal plane is marked as(111).The Cr-Zr-Cu alloy electrode is studied by X-ray diffraction(XRD)and results show that the intensity of diffraction peak is obviously changed after deep cryogenic treatment,and the grain rotates to preferred orientation.The Cr-Zr Cu alloy electrode is studied by positron annihilation technique(PAT)and results indicate that the amount of vacancy defects is less than that of Cr-Zr-Cu alloy before deep crybgenic treatment.The main elements in Cr-Zr-Cu alloy are studied with X ray photoelctron spectroscopy(XPS)and the intensity of spectrum peak is increased after deep cryogenic treatment.     

高硬度激光熔覆专用Fe基合金强韧化机理

为解决高硬度激光熔覆层容易产生裂纹的问题,采用自制激光熔覆专用铁基合金粉末,在未采用预热和后热等措施的情况下,获得了高硬度且无裂纹的熔覆层.揭示了激光熔覆专用铁基合金强韧化机理,即晶内主要为中碳混合马氏体和晶间有相当数量残余奥氏体的复相组织强化.中碳混合马氏体作为基体,为熔覆层提供了高的硬度和强度以及一定的韧性.塑韧性极好的少量残余奥氏体则分布于晶界附近,在不明显降低熔覆层硬度和强度的同时吸收和减小熔覆层应力,降低开裂敏感性.     

振动条件下硬铝合金TIG焊接的工艺优化

采用Al-Si系焊丝对Al-Cu-Mg硬铝合金进行半自动TIG焊，焊接过程中施加机械振动.采用正交试验方法对工艺参数进行优化，并对不同工艺参数下硬铝合金的焊接接头进行拉伸性能、硬度、显微组织和物相分析，分析振动参数和焊接参数对焊接接头组织性能的影响规律和作用机理.结果表明，最佳工艺匹配参数为:焊接电流I=110 A、振动幅度D=0.05 mm、振动频率f=50 Hz，此时接头的性能为:抗拉强度R_m=289.68 MPa，断后伸长率A=4.95%，焊缝平均硬度H为108.0 HV；合适参数的振动可以细化焊缝区显微组织、抑制孔状缺陷，并使焊缝显微组织为细小的等轴树枝晶和胞状树枝晶为主，进而提高焊接接头综合力学性能.     

铝锂合金填充式摩擦点焊工艺

以5A90铝锂合金搭接接头为研究对象,进行了不同工艺参数下的填充式摩擦点焊试验,并对点焊接头进行了剪切试验、十字拉伸试验,在此基础上对典型接头微观组织结构进行了金相分析和横截面显微硬度测试.结果表明,采用填充式摩擦点焊技术焊接1.5 mm壁厚铝锂合金搭接接头在旋转频率1800 r/min、焊接时间1.5 s左右可获得良好的抗剪能力;十字拉伸强度对于焊接工具旋转频率、下压量不敏感,但随焊接时间的增加而增加;对接头横截面进行金相观察发现,焊点与母材的竖直连接界面为连接薄弱区域,接头横截面显微硬度分布表明,在焊点中心附近水平连接面具有较低的硬度分布.     

铁基堆焊耐磨合金的研究现状

概述耐磨堆焊材料、方法的分类及堆焊层合金元素的性质和堆焊层中碳化物形成特点;对铁基堆焊耐磨合金的固溶强化、第二相强化(弥散强化和析出强化)、晶界强化、热处理和定向凝固等强化方法进行了论述。分析合金元素在堆焊层中的作用、磨料磨损的形貌以及铁基耐磨合金的耐磨机理。铁基堆焊具有成本低、品种多,且易于改变堆焊层强度、韧性、耐磨性、抗冲击性等优点。铁基堆焊耐磨合金是当前研究的重要方向之一,应用前景广阔。     

铜合金反向挤压技术应用

介绍了铜合金反向挤压工艺过程,并对挤压生产过程的关键技术进行了分析：采用短行程预应力框架、缸梁整体式后梁的主机结构,设置模轴锁紧装置,保证氧化脱皮壳完整、均匀;采用新研制的弹性固定清理垫装置,有效清理脱皮壳;通过在挤压筒移动缸打开腔油路上设置背压阀,在锁紧腔油路上设置补油阀,实现挤压筒与挤压堵头同步运动;采用反向挤压机用模具自动循环系统,实现铜合金反向挤压生产过程自动化;采用摆入式挤压筒行程限位装置,实现挤压筒的准确可靠定位.研制的铜合金反向挤压设备已投产运行,其运行精度及可靠性、产品质量都明显提高.     

铝合金/镀锌钢异种材料薄板的超声波点焊

为了实现铝合金和钢板的高效连接,对3003铝合金和镀锌钢板进行了超声波点焊. 研究了接头的显微组织特征、焊接参数对接头性能的影响以及焊缝区的温度变化过程. 结果表明,超声波焊接可以对3003铝合金与镀锌钢板进行有效连接;镀锌层被不规则挤出,铝合金与钢直接接触区形成了FeAl₃和Fe₂Al₅相;在一定范围内,随着焊接时间的增加,接头抗拉强度先增加后减小,其减小的原因是过长的焊接时间诱导显微组织演变;当焊接时间为240 ms,焊接压力为0.4 MPa时,获得接头的最大抗拉力为673.05 N;在文中试验条件下,焊接区最高温度达到390 ℃.