真空熔炼直接定向凝固制备99.999%高纯铜大铸锭

对真空熔炼直接定向凝固制备99.999%高纯铜大尺寸铸锭进行了研究,探索了制备99.999%高纯铜时真空精炼温度、时间和蒸气压对去除杂质的影响,及温度梯度对大尺寸铸锭定向凝固的影响和杂质分布规律,采用GDMS(辉光放电质谱仪)对杂质元素进行了检测。结果表明:真空熔炼直接定向凝固能够将原料为99.9988711%的电解阴极铜,制备成99.9996219%~99.9995833%的高纯铜Φ67mm大尺寸铸锭;真空熔炼可以使蒸气压比Cu高的杂质元素有效去除;通过定向凝固的提纯,杂质去除效果较好,说明定向凝固有利于99.999%高纯铜大尺寸铸锭的提纯制备。     

稀土元素Ce对纯铜导电性及力学性能的影响

在纯铜中加入稀土元素Ce,研究不同含量Ce及不同保温时间对纯铜的导电性、抗拉强度、硬度、耐磨性等的影响.研究发现在纯铜中加入Ce起到净化、去杂质的作用,改善纯铜的导电性;也可使晶粒细化,改善纯铜的抗拉强度及其它力学性能.且熔炼时加入稀土后的保温时间要适当.在试验的条件下保温时间以30 min为宜,稀土Ce的最佳加入量w为0.02%.     

纯铜表面张力的温度系数

用静止液滴法测定了纯铜在熔点到1500℃温度范围内的加热和冷却过程中表面张力随温度的变化。结果表明:纯铜的表面张力温度系数为—0.470达因/厘米·度。如果样品中残存有某些微量表面活性杂质,它将使表面张力剧烈下降,在升温过程中,这些杂质不断减少,因而表面张力将随温度的上升而增加,且在1350℃出现极大值。     

THE TEMPERATURE COEFFICIENT OF SURFACE TENSION OF PURE COPPER

用静止液滴法测定了纯铜在熔点到1500℃温度范围内的加热和冷却过程中表面张力随温度的变化。结果表明:纯铜的表面张力温度系数为—0.470达因/厘米·度。如果样品中残存有某些微量表面活性杂质,它将使表面张力剧烈下降,在升温过程中,这些杂质不断减少,因而表面张力将随温度的上升而增加,且在1350℃出现极大值。     

应用氧化还原——覆盖法在坩埚炉内熔炼导电耐热纯铜的新工艺

由中科院地矿所在我公司研究设计的青刚玉矿热炉所用导电纯铜铸件，对导电耐热性能提出了严格的要求，如何应用现有设备，克服纯铜铸件易产生气孔和裂纹等铸造缺陷，生产出组织致密，杂质含量满足导电要求的优质铸件，成为保证研究设计工作顺利进行的关键之一。铸造纯铜的...     

纯铜的组织和纯度对其表面氧化影响

利用氧化增重实验对纯铜的表面氧化性进行研究,分析纯铜的组织和纯度对其氧化性能的影响。结果表明:单晶组织铜氧化速率与晶粒取向有关,单晶铜(100)晶面的氧化速率大于(111)晶面的氧化速率;多晶铜的氧化速率处于单晶铜(100)晶面与(111)晶面氧化速率之间。纯铜的氧化速率与杂质原子类型和温度有关,纯度越高纯铜氧化速率越小。     

Li对工业纯Cu中夹杂物的净化效应

向工业纯铜中加入不同含量的Ｌｉ,结果使工业纯铜中夹杂物氧,硫含量大幅下降。氧由７．３＊１０＾－５降至（２－３）＊１０＾－６,硫由８．６＊１０＾－６降至（１０－１５）＊１０＾－６,而对其它微量杂质元素Ｆｅ,Ｐ,Ｓｉ等,Ｌｉ的作用表现甚微,并对以上结果分别进行了热力学定量和定性分析,结果表明;Ｌｉ对工业纯铜中Ｏ,Ｓ等具有优异的净化作用是由于Ｌｉ的化学活性很大的缘故,而对微量杂质元素Ｆｅ,Ｐ,Ｓｉ基本不     

微量锌和稀土元素镧对纯铜导电性和力学性能的影响

把锌和稀土元素镧加入到纯铜中,加工成一定尺寸的试样,通过双电桥测电阻测试其导电性,并测量力学性能和观察金相组织.结果表明在纯铜中加入适量锌能有效地提高铜的强度和硬度;适量稀土镧能净化铜的基体,去除杂质和细化晶粒,能够在保持纯铜原有导电能力的基础上改善其力学性能.通过对比试验,锌和稀土镧的最佳配比加入量分别为0.4%和0.08%.     

纯度对ECAP制备超细晶铜疲劳性能的影响

采用应力比R=–1的对称加载疲劳试验,研究了ECAP制备的超细晶高纯铜(HPCu)、低纯铜(LPCu)的疲劳行为,分析了循环应力-应变响应、疲劳寿命和疲劳前后晶粒取向分布,讨论了纯度与超细晶材料疲劳稳定性的关系。结果表明:在任何应力幅下,获得的超细晶低纯铜的寿命都大于ECAP变形前的粗晶铜;在相同应力幅下,循环周次提高1.6~2.0倍。而超细晶高纯铜的疲劳曲线,表现出不同的特性,在高应力幅下,超细晶高纯铜具有较高的疲劳寿命,但在低应力幅下,超细晶高纯铜循环周次下降,疲劳寿命低。在应力控制条件下,随应力幅的降低,超细晶纯铜的循环应力-应变响应从循环软化逐渐过渡为循环硬化。杂质的存在能有效阻止疲劳过程中晶粒的转动和位错的运动,降低其回复软化,减小相邻晶粒间取向差变化,使超细晶低纯铜与超细晶高纯铜相比有较大的循环硬化指数n和循环硬化系数K,具有较好的疲劳稳定性。     

碲铜系合金在饱和NH4Cl溶液中的腐蚀行为

用全浸失重法,研究了碲铜系合金在饱和NH4Cl溶液中的抗腐蚀性能,结合扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)等测试方法,初步探讨了合金在饱和NH4Cl溶液中的腐蚀行为及腐蚀机制,结果表明碲铜系合金的抗腐蚀性优于纯铜,其腐蚀速率低于纯铜,原因在于碲、镁的加入,可降低纯铜中的非金属杂质含量,同时碲、镁的加入,可沿铜晶界以化合物的形式析出,有利地阻碍了纯铜的沿晶腐蚀.     

高纯铜及低氧光亮铜杆的生产方法

该发明涉及一种高纯铜及低氧光亮铜杆的生产方法，将废杂铜经过熔炼扒渣、插木还原和冷却结晶得到高纯铜，熔炼扒渣时，将铜加热1080℃～1120℃得到铜液，其中不熔的高熔点杂质经扒渣除掉，     

铜铸件针孔形成机理及消除措施

纯铜铸件具有非常好的导电、导热性能,广泛用来制造高炉风嘴、顶吹纯氧转炉炼钢用的氧气喷头、电炉的电极夹头、连续铸造用的结晶器和结晶轮等.由于这些产品的铜含量要很高,熔炼过程中需要严格控制杂质元素的含量;并且纯铜铸件极易产生析出性气孔,也叫针孔,它的特征是均匀分布于铸件内、呈圆点状.     

微合金化元素对纯铜热稳定性和导电性的影响

利用光学显微镜(OM)、透射电镜(TEM)和电导率测试等研究了添加微量合金化元素对4N纯铜的晶粒尺寸热稳定性和导电性的影响,分析了合金元素与基体中微量杂质元素S的相互作用。结果表明：添加微量Ti元素及微量Cr、Ni和Ag元素均可显著提高4N纯铜晶粒尺寸的热稳定性,经900℃×30 min高温处理后,Cu、Cu-Ti和Cu-Cr-Ni-Ag的晶粒尺寸分别为158.57、86.06和48.35μm,即热稳定性Cu-Cr-Ni-Ag>Cu-Ti>Cu。同时,添加微量合金化元素后纯铜的导电率仍较高,Cu、Cu-Ti和Cu-Cr-Ni-Ag导电率分别为101.87、101.64和99.98%IACS。分析认为热稳定性的提高主要与TiS相、CrS相的钉扎以及Ni和Ag固溶拖拽有关,微量Ti和Cr可与杂质S反应形成六方结构TiS相和单斜结构CrS相,且均与基体呈非共格关系,特别是CrS相较TiS相更为细小、数量更多。     

纯铜双层辉光离子渗钛高温氧化性能的研究

采用双层辉光离子渗金属技术，在纯铜表面形成均匀的渗钛层．对离子渗钛试样和纯铜试样在400℃和700℃进行了高温氧化对比实验，分别给出了它们的氧化动力学曲线，用扫描电子显微镜观察分析氧化表面形貌，结果表明纯铜表面离子渗钛后提高了高温抗氧化的性能，降低了氧化速率，离子渗钛层的氧化膜致密，对继续氧化有阻碍作用。     

纯铜等离子渗钛层的高温氧化

研究了纯铜表面双层辉光离子渗钛合金层及纯铜在空气中的高温氧化行为，用X射线衍射仪(XRD)分析氧化层的相组成并讨论了氧化机理．结果表明：纯铜渗钛后不仅提高了抗氧化能力，而且氧化行为及氧化层的结构也发生了变化．未渗钛的纯铜700℃氧化100h相组成为Cu2O和CuO，而Cu—Ti合金层主要为致密均匀的TiO2氧化层．氧化动力学曲线为抛物线类型．     

稀土元素La和Ce在纯铜中的吸收率及其对组织的影响

选稀土元素La、Ce,并从稀土元素种类、熔点高低、加入方法、加入量、颗粒大小、浇注温度、保温时间等方面对稀土在纯铜中的吸收率进行了分析,从而找出影响稀土在纯铜中吸收率的因素,研究了铸态下稀土在纯铜中的分布位置、存在的状态以及形成的化合物等,分析了稀土在铜合金中的收得率及其对纯铜组织和性能的影响.     

压实轮压下量对铜棒材连续挤压轮槽区组织的影响

采用光学显微镜分别对压实轮压下量2.16、2.66和3.16 mm时纯铜连续挤压轮槽各分区的组织演变进行分析。结果表明,纯铜在轮槽变形区产生剧烈的剪切变形,并发生动态再结晶,改善了塑性变形的不均匀性,提高了产品的性能。从晶粒细化角度来看,压下量为2.66 mm时效果更好、更均匀,压下量2.16 mm次之,压下量3.16 mm最差。从轮槽底部坯料与铜皮的焊合与置换来看,压下量2.66 mm时,焊合的铜皮最薄,压下量2.16 mm时略厚,压下量3.16 mm时最厚。压下量2.66 mm时置换进腔体的杂质最少,压下量3.16 mm时次之,压下量2.16 mm时最多。故而压下量2.66 mm时,晶粒的细化效果更好,其焊合与置换带入腔体的杂质最少,更有利于铜棒材连续挤压。     

等通道转角挤压过程中纯铜位错密度变化和力学性能

利用等通道转角法(Equal channel angular pressing)对纯铜进行挤压变形,研究变形过程中纯铜组织演变,分析位错密度及其相应力学性能变化规律,探讨层错能对组织演变的影响机理。结果表明:退火后纯铜在ECAP变形过程中由小角度晶界逐渐转变为大角度晶界,晶粒尺寸细化到5~10μm;随着挤压道次的增加,纯铜中位错密度显著增大,1道次时位错密度为0.16×1014 m-2,6道次后位错密度达到最大值,为0.41×1014 m-2,之后位错重组和湮灭使得位错密度在一定程度上减小;材料强度明显提高,塑性减小,退火后纯铜的抗拉强度为220 MPa,伸长率为53.5%,8道次后纯铜的抗拉强度为444 MPa,伸长率下降到22.1%;纯铜拉伸断口韧窝数量逐渐增多、变浅且分布均匀,断裂方式整体表现为塑性断裂。通过对组织演化和力学性能分析得出,纯铜作为中等层错能材料,同时具有低层错能和高层错能金属的一些变形特征。     

氢对铜的电化学行为和应力腐蚀的影响

纯铜充氢后并不改变组织结构和晶粒大小而且抗拉强度，伸长率和面缩率也不变化，这表明铜没有氢脆，在ＮａＮｏ２溶液中，氢使纯铜电位降低，使应力腐蚀开裂敏感性升高，但断口形貌不发生变化。     

控制纯铜焊接软化的新技术——预置应力法

针对纯铜薄板焊接存在焊缝及其热影响区软化的缺点，从力学角度出发，采用预置应力的方法，对纯铜的焊接接头软化现象进行试验分析。结果表明，该方法使焊缝及其热影响区金属硬度值升高，同时，力学性能抗拉强度和伸长率明显提高，有效地防止了焊接接头软化。