Al-Si-Mg-B-Sr合金的均匀化退火工艺

对铸态Al-Si-Mg-B-Sr合金进行了不同温度和不同保温时间的均匀化退火处理,采用显微组织观察、硬度测试、导电率测试等手段研究了不同均匀化退火工艺对Al-Si-Mg-B-Sr合金组织、硬度与导电率的影响。结果表明,铸态合金组织存在一定偏析现象。经过550℃×9 h均匀化退火的合金组织均匀,偏析基本消除。随着均匀化退火时间的延长,合金的硬度先升高后降低,导电率逐渐升高。550℃×9 h均匀化退火的Al-Si-Mg-B-Sr合金的硬度最高,为74.5 HV0.5;550℃×15 h均匀化退火的合金的导电率最高,达到55.9%IACS。     

电线电缆用Al-Fe-Cu-0.25La-Zr耐热合金的导电性能

采用导电率测试仪、万能拉伸试验机、光学显微镜等分别测试了Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金的导电率、抗拉强度、伸长率等性能指标及显微组织,研究了电线电缆Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金在不同退火工艺下的导电性能与力学性能。结果表明,合金在350 ℃×2 h退火时达到导电率峰值62.8%IACS,抗拉强度为101.5 MPa,伸长率为32.4%;在300 ℃退火2 h时导电率达到62.1%IACS,抗拉强度为125.0 MPa,伸长率为13.4%。合金在300 ℃×(4~10) h退火期间,合金的导电率维持相对稳定,且高于350 ℃×(4~10) h,说明合金在300 ℃时具有更好的耐热稳定性。Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金最优的退火工艺为300 ℃×2 h,此工艺处理后的合金线材符合对电线电缆电学性能与力学性能的标准要求,且可以降低生产成本。     

Zr元素对耐热铝合金导线组织和性能的影响

采用显微组织观察、力学性能测试、热保持性能测试、导电性能测试等方法,研究了Zr含量对Al-0.1Er合金导线显微组织和性能的影响。结果表明:Al-0.1Er合金中Zr添加量较少时(≤0.15wt%),Zr以固溶原子形式存在。随着Zr含量的增加,试样的强度和热保持性能逐渐升高,伸长率和导电率逐渐降低。当Zr含量达到0.2wt%时,Al_3Zr相析出,晶粒细化,试样强度继续增强,热保持性能下降,伸长率和导电率回升。经过210℃×4 h时效处理后,Al-0.1Er-0.05Zr合金导线导电率达到了60.13%IACS,耐热性能在280℃条件下,强度保存率在90%以上,达到超耐热铝合金导线导电性能和耐热性能要求。     

双级时效对Al-Zn-Mg-Cu合金组织与性能的影响

采用透射电镜(TEM)、显微硬度计、电导仪等研究了单级与双级时效处理对Al-Zn-Mg-Cu合金组织和性能的影响。结果表明:与单级时效相比,双级时效处理的Al-Zn-Mg-Cu合金硬度有所降低,导电率明显提高。双级时效的终时效温度为140～180℃,终时效时间在8～14 h,随着时效温度的升高和时效时间的增加,合金试样的硬度均逐渐降低,导电率均逐渐升高。Al-Zn-Mg-Cu合金经475℃×4 h的固溶处理后,再进行120℃×8 h+160℃×12 h双级时效后,试样导电率达到37.6%IACS,比120℃×24 h单级时效处理试样的导电率提高了25.8%。     

等温退火对8030铝合金导线组织性能的影响

研究了不同等温退火工艺对8030铝合金导线组织及性能的影响。结果表明:等温退火前后合金均由α-Al基体和Al₆Fe相组成。在同一等温温度下,随着等温时间的延长组织逐渐趋于均匀化;同一等温时间下,随着等温温度的升高,组织趋于均匀化的时间缩短。经过等温退火处理后铝合金导线的导电率均有所提高,在470 ℃均匀化退火24 h后再经240 ℃等温4 h,合金导电率达到最高值57.21%IACS,比未经热处理试样的导电率提高了2.4%IACS。经过等温退火处理后铝合金导线的硬度及抗拉强度均有所降低,塑性大幅度提高。在470 ℃均匀化退火24 h后再经260 ℃等温8 h,合金的伸长率最高可达23.64%。热处理前后合金均为塑性断裂。     

冷轧Cu-15Cr原位复合材料组织和性能研究

经冷轧变形和中间退火制备了Cu-15Cr形变原位纤维增强复合薄板材料。用SEM、拉伸试验机和电阻率测试仪研究了变形量及退火温度对Cr纤维形貌、合金强度及导电性能的影响。结果表明:随合金变形量的增加,Cr纤维逐渐变薄、变宽,纤维间距逐渐减小,材料的抗拉强度和导电率都逐渐增大。退火温度升高,材料抗拉强度随之降低,导电率先升高后降低,退火温度为550℃时,导电率峰值为84.4%IACS;退火温度升高,Cr纤维依次发生球化,球化加剧、纤维断裂。最终变形量时,材料达到较好的综合性能匹配,退火前抗拉强度和导电率为694 MPa和78%IACS;500℃退火后抗拉强度和导电率为570 MPa和83%IACS。     

高强铝合金导线均匀化处理工艺研究

采用光学显微镜、扫描电镜、导电率测试、拉伸测试等研究了不同均匀化处理工艺对高强导线用Al-Mg-SiB-Sr-RE合金铸态组织及性能的影响。结果表明:铸态Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金组织存在成分偏析,合金导电率、抗拉强度与伸长率分别为44.3%IACS、177.4 MPa和13.0%。铸态Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金经过580℃×9 h均匀化处理后,成分偏析得到明显改善。580℃×9 h均匀化后,合金的导电率、抗拉强度与伸长率分别为56.5%IACS、168.3 MPa和13.2%,综合性能最佳。580℃×9 h为Al-Mg-Si-B-Sr-RE合金的最佳均匀化处理工艺。     

Cu-Mg-Te-Y合金退火工艺研究

研究了退火温度和退火时间对冷轧变形后的Cu-Mg-Te-Y合金组织及性能的影响。结果表明:Cu-Mg-Te-Y合金在冷轧变形后,显微组织呈纤维状,内部晶粒取向改变,硬度提高,导电率降低;经过退火处理后,铜合金硬度下降,导电率回升,提高退火温度可明显提高合金伸长率;随退火时间延长,Mg原子从晶格中脱出,通过位错等扩散通道,在Cu2Te相周围偏聚,使导电率提高,但再结晶新晶粒的出现,晶界增多,使导电率降低,综合作用使合金的导电率明显提高;退火温度在360~390℃,退火时间1 h以内时,Cu-Mg-Te-Y合金可以得到最佳的综合性能。     

Cu-12.8%Fe复合材料的形变热处理工艺和性能

研究了Cu-12.8%Fe复合材料形变热处理时退火温度和形变量对复合材料微观组织、导电率及抗拉强度的影响。结果表明,退火温度的升高,Fe纤维逐渐出现弯曲、断开等再结晶现象,退火处理后进一步拉拔可以增加纤维的连续性,恢复纤维的拉拔特征,且Fe纤维较退火处理后纤维细小;随形变量的增加,复合材料的抗拉强度逐渐增加,导电率逐渐降低,450℃×1 h退火处理后复合材料的加工硬化率增加最为显著,且450℃退火处理后形变至减面率为81.6%时,抗拉强度与导电率分别增加了10%和5%。对比研究表明450℃是较好的退火处理温度,获得的较优综合匹配性能分别为615 MPa/59.5%IACS（450℃×1 h,η=8.19）、1008 MPa/53.3%IACS（450℃×1 h,η=9.93）,并分析了其原因。     

退火工艺对8030铝合金导线组织和性能的影响

研究了退火处理对冷拉态8030铝合金组织和性能的影响。结果表明:退火处理后,第二相均以颗粒状析出。相同退火温度下,随保温时间的延长,第二相析出数量逐渐增多。相同保温时间下,随退火温度的升高,第二相析出数量逐渐增多,直至完全析出。在360℃退火处理5 h后,合金导电率为66.4%IACS,比未退火处理的提高了16.5%,合金强度略有降低,伸长率提高了3.4%。     

形变热处理对Cu-Ti-Fe-Sn合金组织与性能的影响

利用真空熔炼法制备了Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金,通过均匀化退火、固溶+冷轧(变形量分别为40%、60%、80%)+450 ℃时效处理,研究了形变热处理对Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金显微组织、导电率及硬度的影响。结果表明:真空熔炼制得的 Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金铸态组织中含有大量的枝状晶组织,经固溶处理后组织中出现了晶粒长大;铸态合金的硬度和导电率分别为178.1 HV和10.85%IACS,固溶处理后硬度和导电率都相应降低,分别为102.7 HV和4.58%IACS。经过冷变形和时效处理后Cu-3Ti-0.2Fe-1Sn合金硬度明显提高,变形量为60%时,时效480 min时硬度达到峰值,合金硬度为310.2 HV,此时合金的导电率为18.59%IACS。     

退火工艺对W-20%Cu复合材料组织与性能的影响

研究了不同退火温度及退火时间对W-20%Cu复合材料微观组织、硬度、抗拉强度、导电率、密度的影响。结果表明,W-20%Cu复合材料退火温度为750~950℃,随温度升高,导电率和硬度先升高后降低;800℃与900℃分别退火0.5~6 h,导电率下降,硬度先升高后降低。800℃×0.5 h时的W-20%Cu复合材料的导电率相对较高,为47.32%IACS(国际退火铜标准),900℃×1 h时材料硬度相对较高,为285 HB。     

退火处理对轧制Mg-4Al-4RE合金组织和力学性能的影响

对Mg-4Al-4RE合金热轧板进行了不同温度的退火处理试验,采用显微组织观察、拉伸性能测试等方法研究了不同温度退火对Mg-4Al-4RE合金组织和力学性能的影响。结果表明:在220～340℃温度区间内,随着退火温度的升高,Mg-4Al-4RE合金组织中晶粒尺寸先减小后增大。经260℃退火后,合金试样组织静态再结晶完全,晶粒基本为等轴状,组织最细小均匀。随着退火温度的升高,Mg-4Al-4RE合金抗拉强度先无明显变化,后有所降低,屈服强度逐渐降低,伸长率先升高后降低。经260℃退火的Mg-4Al-4RE合金,其抗拉强度、屈服强度、伸长率分别为264.5 MPa、184.3 MPa、10.4%,综合力学性能最佳。     

连续纤维晶纯铜高温与低温退火的对比研究

采用电子背散射衍射技术对比研究了经大变形冷拔后的连续纤维晶纯铜线材860℃×30 s高温短时退火与400℃×1 h低温长时退火其微观组织、织构和晶界特征分布以及力学性能和导电性能的变化规律。结果表明:经860℃退火30 s后铜样品基本完成再结晶,其晶粒平均直径为20μm与400℃×1 h退火结果 25μm相差不大,且两者的织构均为较明显的100丝织构;860℃退火30 s后其重合位置点阵(Coincidence Site Lattice,CSL)晶界量可达51%明显高于400℃退火处理结果 35%。高温退火后的抗拉强度和导电率与低温大致相当,高温退火和低温退火后铜线的导电率均达到较高水平分别为103.29%IACS和101.50%IACS。因此,连续纤维晶纯铜线材经860℃高温短时退火后获得的力学性能和导电性能不低于低温退火。     

单步冷变形对纯铜轴瓦组织和性能的影响

采用晶界工程技术对汽轮发电机轴瓦用工业纯铜进行单步冷拉拔变形以及退火处理,研究了冷变形量对纯铜轴瓦组织以及性能的影响。结果表明,与其他变形量的试样相比,预处理后再经过10%变形量冷拉拔和500℃×60 min退火后的纯铜轴瓦试样具有较好的综合性能,晶界优化效果明显。优化处理后试样的硬度为43.8 HB,导电率为97.81%IACS,晶粒尺寸较小,晶粒度为29.6μm。纯铜组织内部以∑3晶界为主,比例达到88.16%,构成低∑值CSL晶界网络,晶界优化效果较好,同时表现出良好的塑性。     

固溶时效对Cu-4Ni-2Sn-Si合金组织及其性能的影响

采用OM、XRD、导电率和硬度测试等分析方法研究了固溶时效工艺对Cu-4Ni-2Sn-Si合金的显微组织及性能的影响。结果表明,热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金中未溶解的第二相Ni2Si颗粒随着固溶温度的升高逐渐回溶,且发生再结晶,再结晶晶粒逐渐长大。当温度升高至900℃时,第二相粒子基本回溶到合金基体中。经时效处理后,合金的硬度受到析出相与再结晶的交互作用的影响。当时效温度低于450℃时,硬度值随时效时间的延长呈现先增大后减小的趋势;而时效温度升高至500℃时,合金硬度值随时效时间的延长而逐渐下降。而导电率则随时效时间的延长一直保持增大的趋势。热轧态Cu-4Ni-2Sn-Si合金经900℃×1 h固溶处理+68%冷轧变形+450℃×6 h时效处理后获得较优的综合性能,其硬度值为225 HB,导电率为24.5%IACS。     

短时低温退火对Cu-2.1Fe-0.03P合金板材组织和性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜等研究了短时低温退火处理对冷轧态Cu-2.1Fe-0.03P合金板材组织与性能的影响.结果表明:经短时低温退火处理后,合金板材的导电率几乎没有变化,强度和硬度得到了提高;其中经350℃退火30 s后,合金板材的强度从424.4 MPa提高至432.6 MPa,硬度由132.0HV0.1提高至149.4 HV0.1,分别提高了 1.9％和13.2％.微观组织观察表明,250℃退火态合金板材发生再结晶现象,退火温度升高至350℃时晶粒开始长大;退火处理降低了合金板材内部的位错密度,同时促进了析出相粒子的增加,合金板材中的3种析出相分别为α-Fe、γ-Fe和Fe3P;退火过程中位错密度的降低导致板材的软化以及析出相的强化是板材性能改善的主要原因.     

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。     

回归再时效工艺对7055铝合金板材组织及性能的影响

通过TEM、SEM、DSC等分析及拉伸试验、电导率测试,对7055铝合金板材回归再时效后的显微组织、性能进行了系统研究。结果表明,随着回归时间的延长,回归再时效处理后的合金强度先升高后降低,导电率单调升高。与T6态相比,合金经回归再时效处理后,晶界析出相间距变大,呈断续分布,且晶内强化相的尺寸也发生了一定程度的粗化。当合金板材的回归再时效工艺为121℃×24 h+170℃×30 min+121℃×24 h时,7055铝合金板材的综合性能最优,抗拉强度达630.75 MPa,屈服强度达588.75 MPa,导电率达34.75%IACS,断裂机制为混合型断裂。     

Ag对Cu-10Fe-0.15Zr原位复合材料微观结构及性能的影响

研究了Cu-10Fe-0.15Zr、Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr合金微观组织及性能。测定了在不同条件下试验合金的强度和电导率;并利用扫描电镜对材料的微观组织结构进行了观察和分析。结果表明：Cu-10Fe-0.15Zr、Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr原位复合材料经（450~500）℃×1 h的最终退火处理,可获得较好的导电性和强度。热稳定性测试表明进行固溶处理后的形变Cu-10Fe-0.15Zr、Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr原位复合材料抗软化温度能提高到450~500℃左右。当退火温度低于500℃时,导电率随着温度的升高而升高,而当温度高于这个温度,导电率逐渐下降。Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr形变原位复合材料中间退火温度在450℃左右时,可获得最佳的综合性能,抗拉强度1056 MPa、导电率75%IACS、抗软化温度高于450℃。Cu-10Fe-2Ag-0.15Zr合金中添加微量合金元素Ag可使材料的极限抗拉强度增大,并改善材料的热稳定性,但导电率略有提高。