拉拔变形量对Cu-4 mass%Ag合金线材组织和性能的影响

采用三室真空冷型竖引连铸设备制备了线径为7.821 mm的铸态Cu-4 mass%Ag合金杆,并利用多道次连续拉拔工艺制备了变形量分别为53.38%、93.14%和98.37%的线材;分别对铸态和拉拔态的Cu-4 mass%Ag合金线材进行力学性能、电学性能测试以及微观组织分析。结果表明：铸态Cu-4 mass%Ag合金杆的抗拉强度为236 MPa、导电率为88.50%IACS,当拉拔变形量达到98.37%时,抗拉强度升高到674 MPa,提升了185.59%,而导电率下降到81.00%IACS,仅下降了8.47%;铸态Cu-4 mass%Ag合金杆的横截面组织为典型的“纺布”状枝晶、纵截面为“鱼骨”状枝晶,随着拉拔变形量的增加,线材在纵截面上整体结构呈现出纤维状组织,边缘部分的变形程度要比心部剧烈;当拉拔变形量达到98.37%时,产生了形变孪晶。加工硬化和细晶强化是Cu-4 mass%Ag合金线材拉拔过程中的主要强化机制。     

定向凝固速率对Cu-7．9％Co包晶合金凝固组织的影响

对Cu-7．9％Co包晶合金不同定向凝固速率下的凝固组织进行了研究。结果表明：在定向凝固速率1μm／s～100μm／s下，随凝固速率的提高，初生α-Co相体积分数减少，使形态从定向生长的枝晶转变为等轴枝晶，相应地β-Cu包晶相的生长界面形态由平界面转变为枝状界面。利用最高界面生长温度假设，计算得到了凝固速率在0．55μm／s～5000μm／s范围内α-Co相领先于β-Cu相生长，与实验结果较为吻合；并当凝固速率大于5000μm／s时，β-Cu相的凝固界面生长温度高于α-Co而成为领先相，可以不通过包晶反应直接从熔体中凝固析出。     

Cu-20Ag合金线材多道次连续拉拔成形及组织演变

为获得合理的Cu-20Ag合金线材连续拉拔工艺及综合性能更为优异的线材质量,基于Deform有限元软件对Cu-20Ag合金线材多道次连续拉拔过程进行了数值模拟研究,获得了等效应力和等效应变的分布信息,利用点追踪功能分析了多道次连续拉拔过程中线材芯部沿径向到圆周表层的应力和应变的变化情况.并对通过多道次连续拉拔实验制备得...     

Cu-14 Fe-C合金拉拔后的组织和性能

采用光学显微镜、扫描电镜、维氏硬度计等研究了真空熔炼制备Cu-14Fe-C合金不同应变量拉拔和不同温度退火处理后的组织、力学性能和导电性能,结果表明,铸态Cu-14Fe-C合金中碳元素主要存在于富铁相内部;拉拔使Cu-14Fe合金中富铁相由铸态时的树枝状随机分布趋向于沿拉拔方向分布,拉拔变形量越大,纤维状富铁相尺寸越细,分布也越均匀;拉拔使Cu-14Fe-0.2C合金中大部分近似球状富铁相逐渐转变为近似椭球状,拉拔变形量越大,近似球状相被拉长得越明显;拉拔变形显著提高Cu-14Fe-C合金的硬度而降低其电阻率; Cu-14Fe-C合金拉拔后退火,电阻率随退火温度提高不断下降。     

脉冲电流对Al-4.5Cu合金定向凝固组织的影响

研究了脉冲电流对Al-4．5Cu合金定向凝固过程及组织的影响。结果表明，随着脉冲电流峰值和频率的增大，Al—4．5Cu合金柱状晶被熔断，形态由细条状变为不连续，失去其定向凝固的取向性；且柱状晶间距随电流峰值和频率的增大而减小。由脉冲电流的引入而产生的脉冲磁压力及焦耳热效应在固液界面处造成的强烈扰动是定向凝固组织失去取向性的主要原因。     

多道次拉拔对Cu-1Ag合金微细丝线组织及性能研究

采用三室真空熔炼气体保护冷型竖引连铸制备Cu-1Ag合金铸杆,通过多道次拉拔制备Cu-1Ag合金微细线。研究了应变对Cu-1Ag合金微细线的力学性能和导电性能变化规律。结果表明:ф7.8 mm铸杆具有连续纵向柱状晶组织,经多道次拉拔变为纤维状组织。Cu-1Ag合金的抗拉强度随着应变的增大而增大。当应变为11.93时,抗拉强度和电导率分别为963 MPa和92.8% IACS。其强度比纯Cu的抗拉强度提高了37.6%,而保持与纯Cu相近或相当的伸长率为2%。Cu-1Ag合金电导率随着应变的增大呈先减小后稳定的趋势,并建立了合金导电率与应变之间的关系。     

Cu-55Sn亚包晶合金的定向凝固组织研究

考察了定向凝固速率在0．5～100μm／s范围内的Cu-55Sn亚包晶合金凝固组织及凝固速率对微观组织形态、界面温度及相含量的影响。结果表明，定向凝固组织由初生ε相、包晶η相和共晶体（η＋sn）组成。定向凝固速率在0．5～1．0μm／s范围内时，初生相连为一体，包晶相呈块状嵌于初生相内；当凝固速度大于5μm／s，组织为常见的包晶η相包裹ε相的板条状，其中ε相为领先相，不能形成ε相和η相等温界面的耦合生长，与最高界面生长温度假设的分析相一致。定向凝固过程中包晶转变不明显，包晶η相大部分由液相直接凝固而成，并且随冷却速度增大，凝固时间减少，包晶相含量先增后减，在10μm／s附近出现极值。     

强磁场对Cu-25Ag合金凝固、拉拔组织及导电性能的影响

在有无磁场条件下进行Cu-25Ag(%,质量分数,下同)合金凝固实验,并对铸锭进行冷拉拔处理,系统的研究强磁场对Cu-25Ag合金凝固组织、拉拔组织以及复合材料电导率的影响。发现有无磁场条件下合金凝固组织和拉拔组织都有所不同。无磁场条件下初生Cu一次枝晶较长,以柱状枝晶方式生长,在试样顶部,枝晶生长方向沿弧形径向;在试样中部,生长方向与试样轴向夹角约45°;试样下部,生长方向与试样轴向夹角约90°。另外,共晶组织壁厚较薄,两相分布不均匀,片层间距较大。强磁场条件下初生Cu一次枝晶变短,以胞状枝晶方式生长,在试样顶部,枝晶生长方向沿弧形径向,试样中部和下部,枝晶生长方向与试样轴向夹角约90°。共晶组织壁厚较大,两相分布比较均匀,片层间距较小。冷拉拔后,共晶网状结构被拉长、变细,形成纤维结构,无磁场条件试样中共晶纤维厚度和间距较小,强磁场试样中共晶纤维厚度和间距较大。随着纤维组织厚度不断减小,试样的电导率降低,并且相同变形量下有无磁场条件的试样电导率有所差别。对强磁场下合金凝固组织及拉拔组织影响机理进行了探讨,并分析了纤维组织对复合材料电导率的影响机制。     

定向凝固下Cu-0.5Cr合金的界面形态和组织演化

采用定向凝固工艺研究了不同速率下Cu-0.5Cr合金的凝固组织演化。结果表明,在温度梯度为200K/cm下,定向凝固速率由2μm/s增加到500μm/s时,凝固组织依次呈现平界面组织→胞状组织→枝晶组织→细胞状组织→板条状组织。试验中凝固速率达到10μm/s后,合金定向凝固组织中存在非平衡凝固的共晶组织,其体积分数随凝固速率的增加逐渐减少。不同凝固速率下初生α-Cu的一次枝晶间距值位于KF模型和Hunt-Lu模型计算结果之间。     

定向凝固Cu-1.0%Cr合金中带状组织及其形成机制

在温度梯度为200 K/cm和凝固速率为2-10μm/s下, Cu-1.0%Cr亚共晶合金的凝固组织中分别存在单相平界面和共晶、单相平界面和胞晶及胞间共晶、单相胞晶和共晶3种带状组织.从实验和理论两方面阐明了上述带状组织的产生与合金定向凝固界面前沿的溶质分布有关;形成的原因是合金未达到稳态凝固,凝固速率和合金成分一直处于变化之中.另外,单相平界面和共晶的带状组织中,合金凝固速率在单相平界面凝固中随着界面液相成分的增加而逐渐增大,而在共晶组织中随着界面前沿液相成分的减少而逐渐减小.     

退火处理对冷拉拔亚微米晶Cu-5wt%Cr合金组织与性能的影响

对冷拉拔的亚微米晶Cu-5wt%Cr合金丝材进行350～1000℃退火处理,用透射电镜分析了退火后合金回复与再结晶以及Cr相析出的变化,并测定合金硬度、强度、伸长率和电导率的变化.结果表明,冷拉拔的亚微米晶Cu-5wt%Cr丝材在450 ℃左右退火后析出大量Cr相颗粒,其再结晶软化温度为480～560℃.经550℃退火,得到了晶粒尺寸为200～300 nm的再结晶组织.其电导率在550℃左右退火时出现峰值.冷拉拔的亚微米晶Cu-5wt%Cr丝材在600 ℃以上退火,其组织和性能趋于稳定.经800 ℃高温退火,Cu基体晶粒长大到500～600 nm,仍保持在亚微米级.Cr相颗粒有阻碍Cu基体晶粒长大的作用,从而使亚微米晶Cu-5wt%Cr的组织和性能比较稳定.     

高温合金电磁成形定向凝固柱状晶组织及形成条件

研究高温合金电磁成形定向凝固柱状晶组织及其形成条件的结果表明,①电磁成形中熔体下固/液界面处温度场近一维分布,获得了柱状晶组织;②电磁成形高温合金样件具有间断迹象的定向胞晶组织;③给定其他条件后,电磁成形过程中不同形状、尺寸的样件熔体平直固液界面开始出现下凹的临界凝固速率具有不同的特定值。在相同凝固速率条件下,大尺寸样件的固液界面更容易出现下凹。     

不同变形量对Cu-2Ag合金组织和性能的影响北大核心CSCD

总变形量一定的前提下,采用不同道次、不同变形量对Cu-2Ag合金棒材进行轧制变形,研究了不同变形工艺对Cu-2Ag合金微观组织结构和导电性能、力学性能的影响。结果表明,总变形量一定时,各道次变形量的分配对合金性能的影响不同,导电率和硬度分别为:工艺1,82.75%IACS、170.34 HV;工艺2,83.62%IACS、174.82 HV;工艺3,82.72%IACS、180.26 HV。实验条件下,第1道次轧制变形量越大(60%),合金的综合性能更优。轧制前合金的微观组织以交错分布的网状枝晶形态为主;轧制变形后,枝晶出现不同程度的变形,这是导致合金性能不同的主要原因。平行于轧制方向的微观组织以连续排列的“鱼骨”状枝晶形态为主;轧制变形后,枝晶间距增加。试验范围内,采用工艺3变形后,合金的硬导积达到0.989,综合性能较好。     

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响.结果表明,Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金经900 ℃×1 h固溶处理和不同预冷变形,在450 ℃和500 ℃时效处理,第二相呈弥散分布,能获得较高的显微硬度与导电率,析出相为Ni2Si相.当变形量为80%、时效温度达到500 ℃时,其显微硬度达到252 HV0.1,导电率达到45%IACS;合金经40%变形、450 ℃×4 h时效处理后,其抗拉强度达到680 MPa.     

定向凝固速度对Mg-wt%Ag-Zn合金导热率的影响

制备铸态Mg-1Ag-Zn, Mg-3Ag-Zn 和 Mg-5Ag-Zn合金试样,并计算其导热率。随着Ag含量的增加,铸态合金试样的导热率减少。再将其铸态合金的试样以三种不同的定向凝固速率（v=25μm/s, v=50μm/s, v=75μm/s）制备成定向凝固试样,计算其定向凝固试样的导热率。结果显示：随着定向凝固速率的增加,合金的导热率降低。合金中溶质元素的含量与定向凝固速率是影响导热率的重要因素,这两个因素可以增强电子和声子的散射过程,减少自由行程,最终降低合金的导热率。     

Cu-20%Co合金雾化液滴的凝固组织特征

对Cu-20%Co合金进行了高压气体雾化快速凝固实验,获得了富Co相以微细球形粒子形式分布于基体的Cu20%Co合金粉末.富Co相粒子的尺寸随着粉末尺寸的增加而增大.在凝固过程中,富Co相液滴受固-液界面推斥;凝固后,Co相粒子主要分布于晶界.由于富Co液相的表面能较高,液-液相变时弥散相液核通常在雾化液滴内部形成,并在温度梯度的作用下向雾化液滴中心迁移,从而导致在粉末表面形成很薄的富Cu基体相层.     

工艺参数对冷坩埚定向凝固钛合金宏观组织的影响

用电磁冷坩埚进行定向凝固可以将电磁冷坩埚和定向凝固技术的优点相结合，为难熔、活泼金属的定向凝固开辟新的方法，但工艺过程复杂，影响因素众多，为了解冷坩埚定向凝固过程和宏观组织演变规律，本实验通过正交实验得到了工艺参数对宏观组织的影响规律，研究发现抽拉速度是影响宏观组织最主要的因素，其他因素影响不显著，随抽拉速度降低，晶粒数量明显减少，当抽拉速度为1mm／min时，能获得定向凝固组织。理论分析表明，工艺参数通过影响驼峰和凝固界面的位置和形状，以及吸收和导出的热量而影响宏观组织。     

定向凝固高温合金组织演变对持久性能的影响

对比研究了定向凝固高温合金GTD111以及自主设计合金WZ-D2的铸态、热处理态和经980℃/190 MPa持久拉伸后的γ'相、碳化物以及拓普密排(TCP)有害相析出的特征演变及其对持久性能的影响。结果表明:WZ-D2的铸态共晶尺寸和数量均显著小于GTD111;热处理态WZ-D2的γ'相面积分数明显高于GTD111,且立方度略高于后者。GTD111中碳化物的形貌多呈现汉字型,且更易分解。在900℃以上温度,GTD111的持久寿命远小于WZ-D2,这与2种合金中共晶相数量和尺寸、碳化物的分解、γ'相的演化密切相关。     

高温度梯度下Al-In偏晶合金定向凝固组织的演化规律

应用高温度梯度的方法，研究了在定向凝固条件下温度梯度与凝固速率的比值G／R对Al-17．5％In(质量分数)合金凝固组织的影响．结果表明，偏晶合金的定向凝固与共晶合金定向凝固的生长规律类似．在高温度梯度下，仅在很低的生长速度时才能形成二相有序排列的共生．在偏晶合金定向凝固进入稳态生长以后，在各自的相凝固前沿富集了另一相的溶质，由于两相的层间距不大，长大过程中的横向扩散占主导地位．随着生长速度的增大或温度梯度的降低，Al-17．5％In合金定向凝固组织从纤维结构到周期性或规则排列的串状结构再到弥散分布结构转变．这种转变与固一’液界面形状的转变有密切关系．