溶质元素(Ni,Sn)总量对Cu-Ni-Sn合金导电性能的影响

为提升Cu-Ni-Sn合金的导电率,系统研究了溶质元素(Ni,Sn)含量对导电Cu合金导电率和硬度的影响。通过对现有典型牌号Cu合金进行成分解析,发现在Ni、Sn原子比为3/1时合金具有高的导电率和强度,故本工作固定Ni、Sn原子比为3,改变Ni和Sn总量,设计了一系列三元成分合金;采用真空电弧熔炼工艺制备合金锭,随后进行1093K/1h固溶+65%~75%变形冷轧+673K/2h时效处理。实验结果表明,经过固溶+变形+时效处理后的Cu合金的导电率随溶质元素(Ni+Sn)含量增加而降低,而硬度变化则呈相反趋势;系列Cu合金的弹性模量随(Ni+Sn)含量基本保持不变。由此,为使Cu合金的导电率不低于15.0%IACS、且保持一定的强度,溶质元素(Ni+Sn)含量应为10.0%≤y(Ni+Sn)≤16.0%(质量百分比含量为12.0%≤w(Ni+Sn)≤18.0%)。     

加工硬化效应对Cu-3.2Ni-0.75Si合金时效组织和性能的影响

利用显微硬度法研究了Cu 3 .2Ni 0 .75Si合金不同时效组织的加工硬化效应对合金组织和性能的影响。研究表明 ,Cu 3 .2Ni 0 .75Si合金中Ni2 Si相的大小和分布对合金时效硬化效应产生显著的影响 ,4 5 0℃×8h时效组织加工硬化效应最大 ,变形量为 80 %时 ,显微硬度增幅在Hv60左右 ;5 5 0℃× 8h时效组织随变形量增加其硬度变化最平缓 ,变形量为 80 %时 ,显微硬度增幅仅为Hv1 0左右。随着变形量的增加 ,合金的导电率缓慢下降 ,80 %变形后 ,4 5 0℃× 4h、4 5 0℃× 8h和 5 0 0℃× 8h的时效组织导电率均下降 6%IACS左右 ,而5 5 0℃× 8h时效组织的导电率变化不大     

高强高导Cu-Cr-Zr合金的微观组织与性能

Cu-Cr-Zr合金是电气化铁路接触网装备的重要材料,其抗拉强度和导电率性能要求较高。采用高频熔炼、铜模快冷、固溶处理、冷轧和退火处理制作了Cu-Cr-Zr合金样品,分析了其显微组织、抗拉强度和导电率之间的关系。在铜晶粒内部和晶界上析出的第二相Cu5Zr和其他多元化合物是Cu-Cr-Zr合金获得高强度的主要原因。固溶体中的Cr、Zr溶质含量是影响合金电阻率的主要因素,纳米及亚微米级的第二相可使合金获得较好的强度和导电性。冷轧后试样经过450℃、550℃退火处理,发现550℃退火处理后Cu-0.7Cr-0.4Zr合金的抗拉强度可达550MPa,导电率达82.5%IACS。     

时效工艺对Cu-Te-Cr合金性能的影响

研究了在不同时效温度下,时效时间对Cu-Te-Cr合金力学性能和电学性能的影响.利用扫描电镜和能谱仪分析了析出相的形貌、组成及其分布.研究表明,随着时效时间的延长,合金硬度和导电率都先快速上升,然后缓慢下降,出现一个类似峰值点.且温度越高,达到峰值所需的时间越短;随着Te含量的增加,合金硬度减小,而导电率则相对提高.这是由于随时效时间的延长和时效温度的提高,合金发生晶粒长大和第二相析出、从而提高合金硬度和导电率;随时效的进一步进行,部分第二相发生重溶,晶粒进一步长大,合金硬度和导电率缓慢下降.     

引线框架Cu-Cr-Sn-Zn合金时效组织与性能

研究了不同时效工艺对Cu-Cr-Sn-Zn合金的显微组织、硬度和导电性能的影响.合金在450℃时效1小时形成了有序的原子排列;同时细小弥散的Cr相与基体保持着共格关系.500℃时效30min比500℃时效15min析出相更加弥散.最佳时效工艺条件可取450℃时效3h～6h,硬度为120～106HV,导电率达68%IACS～70%IACS.500℃时效2h～3h,硬度为112～109HV,导电率达66%IACS～69%IACS.     

稀土Dy对Cu-Cr-Ti合金时效态组织和性能的影响

为了研究稀土Dy对Cu-Cr-Ti合金组织和性能的影响,采用金相显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜和能谱仪对添加不同含量Dy的时效态Cu-Cr-Ti合金析出相形貌、组织和成分进行了表征和分析,并对合金的硬度和导电率进行了测试.研究表明:Cu-0.3Cr-0.2Ti合金中形成新相CuTi3;富Dy相以4种形态存在,在Cu基体上以球形、柳叶状、颗粒状存在,晶界上以短棒状析出.经500℃保温1h时效处理后,Cu-0.3Cr-0.2Ti合金中0.1%Dy的添加有效地提高了合金的硬度和导电率,其硬度和导电率分别达138.8HV和98.3%IACS.     

Cu-Cr-Zr合金时效后显微硬度和导电率的研究

研究了Cu 0 .3Cr 0 .15Zr 0 .0 5Mg合金时效温度、时效时间和时效前变形量对导电率和显微硬度的影响。结果表明 ,合金 92 0℃固溶后在 4 5 0℃时效可以获得较高的硬度 ,在 6 0 0℃时效可以获得较高的导电率 ;时效前冷变形可以加速第二相的析出 ,大幅度提高合金的导电率 ,合金固溶并 6 0 %形变后在 5 0 0℃时效 0 .5h导电率可达 72 .0 2 %IACS ,而固溶后直接时效仅为 5 1.79%IACS。     

ECAP工艺及时效处理对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

研究等径弯曲通道变形(ECAP)与时效相结合的不同加工工艺对Cu-0.8Cr-0.15Zr合金的组织和性能的影响。结果表明,合金经ECAP挤压8道次后形成了均匀的等轴晶结构,平均晶粒尺寸为200nm,时效使得合金组织均匀性进一步提高。室温力学性能和导电性能测试结果显示,合金具有很强的时效强化效应,时效前的冷变形能显著提升合金的性能,合金经ECAP工艺8道次挤压后420℃时效3h,合金的硬度、抗拉强度和伸长率分别达到了249.15 Hv,623.1MPa和12.3%,合金的导电率达到了85.34%IACS。ECAP过程中合金的强化机制主要是细晶强化,细小弥散分布的析出相对位错的钉扎作用也为合金性能的提升做出了贡献。     

Cr元素对Fe-B堆焊合金的金相组织与性能的影响

为了提高Fe-B堆焊合金的耐磨性,利用等离子堆焊技术在Q235钢材料表面熔覆不同铬含量的Fe-B-Cr堆焊合金层,通过金相分析、扫描电镜分析、X射线衍射分析,研究Cr元素含量对Fe-B-Cr堆焊合金的组织、硬度和耐磨性的影响。结果表明：随着Cr含量的添加,Cr固溶于Fe和Fe₂B中,堆焊合金由(Fe, Cr)和(Fe, Cr)₂B组成,Cr含量的增加未使Fe-B堆焊合金中生成新相,合金组织由Fe₂B和Fe+Fe₂B的共晶组织构成。Cr元素的添加显著提高了Fe-B堆焊合金的硬度和耐磨性。Cr-2的硬度较Cr-0显著升高。随着Cr含量的不断增加,堆焊合金的硬度值呈上升趋势,Cr-10堆焊层表面硬度高达67 HRC。Cr-10堆焊层的磨损量降到最低,为0.027 5 g,其相对耐磨性较Cr-0提高了375%。     

过渡元素Ni对铸造Al-Mg-Si合金组织和性能的影响

为了满足新能源汽车高功耗三电系统对铝制壳体结构件导热和力学性能的双重要求,在Al-Mg-Si系6063铝合金中引入过渡元素Ni,借助光学显微镜及扫描电子显微镜检测、考察并量化不同Ni添加量对合金微观组织形貌及其分布的影响,分析其导电/热及力学性能的变化规律.结果 表明,Ni元素的添加造成铸态合金热导率的小幅度下降,但极...     

添加微量元素对Cu-Ni-Si合金性能的影响

分析了微量元素在改善Cu-Ni-Si合金强度同时又影响导电性的机理,综述了Zn、Cr、P、Al等微量元素对Cu-Ni-Si合金硬度、导电率等的影响规律,表明利用合金化规律在Cu-Ni-Si合金中添加不同的微量元素可以得到强度和导电率匹配良好的超高强度Cu-Ni-Si舍金.     

二级时效形变对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能影响研究

采用力学性能和电导率测试及透射电子显微镜等方法,研究了不同时效工艺对Cu-0.45Cr-0.15Zr-0.05Mg合金硬度和电导率等性能的影响规律。结果表明:合金在一级时效工艺(950℃×1h固溶+70%冷变形+520℃×2.5h时效)下有很强的时效强化效应,合金的显微硬度和电导率分别为155HV和85%IACS;采用二级时效工艺(950℃×1h固溶+70%冷变形+520℃×2h时效+60%冷变形+450℃×2h时效),合金在保持较高的电导率的同时强度得到较大提高。显微硬度为190HV,比一级时效提高了22.5%,而电导率保持在80%左右。显微组织分析表明,高强度主要来源于冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化。二级时效工艺可促进析出相的析出,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈。析出相与冷变形过程中产生的位错交互作用使析出相不仅阻碍位错的运动而且沿密集且分布均匀的位错快速析出,促进合金强度提高。     

稀土元素对连续铸挤Al-Mg-Si合金组织性能的影响

目的 制备6201(Al-Mg-Si)加稀土的6种铝合金线材,以获得合金细化的组织,高的强度和导电率。方法 借助光学显微镜、透射电镜、X射线分析、扫描电镜和微机控制的拉伸机等手段,研究稀土元素La, Ce, Y, Sc, Er对连续铸挤6201铝合金微观组织、力学性能和导电性能的影响规律。结果 组织观察发现,Sc对晶粒细化效果最明显,横断面晶粒尺寸小于50 μm,Ce次之,晶粒尺寸为100 μm,添加La, Er的合金晶粒尺寸为100~150 μm,而添加Y的合金晶粒尺寸大于200 μm;对6201合金晶粒细化由强到弱的顺序为：Sc, Ce, La, Er, Y。TEM研究发现,含Ce合金中存在含Si和Ce的第二相颗粒和位错。XRD研究发现,含Ce的合金中,α-Al, Fe3Si, Al12Mg17, SiO2, AlCe3, Ce5Si3相存在。SEM断口观察发现,含Ce合金的断裂机理为韧性断裂。力学性能研究发现,含Sc的试样抗拉强度最高,为245 MPa,含Ce试样次之,为238 MPa,且含稀土元素La, Er, Y的抗拉强度均低于216 MPa,6201合金抗拉强度为192 MPa,说明稀土元素对合金具有强化作用;导电性能研究发现,添加稀土的6201合金的导电率介于43.5IACS%~48.5IACS%之间,含稀土的试样导电率低;稀土元素对导电率影响由高到低的顺序为Y, La, Ce, Er, Sc,其中Sc降低导电率的程度最大。结论 稀土元素对6201合金具有强化作用但对合金的导电率有不利影响。     

热处理工艺及冷变形对CuNiSiCr合金组织与性能的影响

研究了引线框架用CuNiSiCr合金不同热处理工艺及冷变形量对组织与性能的影响,研究表明,新型CuNiSiCr合金在930℃保温1 h进行固溶处理,然后进行30%的冷变形,随后在510℃下进行2.5 h的时效处理,合金的硬度与导电性能达到较好的配合,能满足引线框架的技术性能要求。     

锰、铜含量对锌铝合金组织与性能的影响

研究了不同含量的锰和铜对锌铝合金的组织与力学性能的影响。结果表明：锰和铜含量较低时,对合金的力学性能无显著影响;随着锰和铜含量的升高,合金的硬度大幅提高,冲击韧度基本不变。     

挤压比对Mg-Zn-Zr-RE 合金组织和性能的影响

研究了不同挤压比对铸态Mg-5．4Zn-0．3Zr-0．98RE镁合金微观组织和力学性能的影响。研究表明,当挤压比较小时,微观组织呈现出粗晶和细晶组成的混晶组织;随着挤压比增加到16,微观组织发生完全再结晶,获得均匀、细小的再结晶组织。动态再结晶是铸态镁合金Mg-5．4Zn-0．3Zr-0．98RE晶粒细化的机制。在挤...     

多主元合金AlCrMnNiCuFex组织与性能研究

利用真空管式高温炉和真空电弧炉制得AlCrMnNiCuFex(x=0,0.5,1.0,1.5,2.0)多主元合金试样,并对其组织、耐蚀性和硬度进行研究。分析表明:AlCrMnNiCuFe2.0的组织最简单,组成相数远低于平衡相率所预期的相数。AlCrMnNiCuFe的晶内有纳米级颗粒析出。x由0增加到2.0,AlCrMnNiCuFex合金的硬度逐渐升高。由真空电弧炉熔炼所得铸态AlCrMnNiCuFe的晶粒比真空管式高温炉条件下所得的AlCrMnNiCuFe晶粒更细小,硬度也远高于后者。AlCrMnNiCuFe的耐蚀性优于AlCrMnNiCu。在非等摩尔比的AlCrMnNiCuFex合金系中,x越大,合金耐蚀性越好;AlCrMnNiCuFe2.0合金组织在600℃以下稳定。     

铜含量对CoCrFeNi高熵合金组织结构和性能的影响

通过设计不同Cu含量的CoCrFeNi高熵合金,筛选出一种具有较高强度和导电性的Cu基高熵合金。采用X射线衍射仪、光学显微镜、扫描电子显微镜、力学性能测试机、电阻测试仪研究了铸态CoCrFeNiCux(x=1,2,3,4,5)高熵合金的组织、力学和导电性能。当x=1,2时,合金为FCC单相;当x≥3时,合金除了FCC相外还存在其他析出相。当x=1时,合金的微观形貌由等轴晶组成;当x≥1时,合金的微观形貌是树枝晶和等轴晶形貌,枝晶间的Cu含量较高。合金的拉伸强度和伸长率均随着Cu含量的升高先降低后升高,其中CoCrFeNiCu3合金的综合力学性能最差,抗拉强度仅约120 MPa,伸长率不到1%。CoCrFeNiCu5合金具有最优异的综合力学性能,其抗拉强度约为370 MPa,伸长率约为11%。合金的电阻率随着Cu含量的升高逐渐降低,CoCrFeNiCu5合金的电阻率最低,导电性能最好,同时,电阻随着温度的升高而升高。测试了5种合金的热膨胀系数,其随着Cu含量的升高呈波浪性上升。结合拉伸测试和导电性能测试结果,CoCrFeNiCu5合金具有优异的综合力学性能和导电性能。     

硅含量对高硅铝合金材料组织及性能的影响

针对航空航天电子封装用轻质高硅铝合金材料,采用空气雾化水冷与真空包套热挤压工艺相结合的方法,制备了Al-30Si和Al-40Si高硅铝合金,并利用金相显微镜、万能电子拉伸机、差热分析仪、TR-2热物性测试仪等设备系统测试和分析了该材料的显微组织、力学和热物理性能.结果表明:随着合金中硅含量的增加,经热挤压后的硅相尺寸相对要粗大一些;材料的热导率呈下降趋势,热导性能下降的幅度会随Si含量的增加而加大;热膨胀系数下降;材料的抗拉强度下降.