弥散铜导电条的制备及其组织性能分析

使用雾化法制备铜-铝合金粉,采用内氧化法制备锭坯,热挤压锭坯制备弥散铜棒材,然后经拉伸和轧制棒材法制备弥散铜导电条,并对Al2O3弥散强化铜合金导电条的组织与性能进行了分析。结果表明,制备的弥散铜导电条厚1～25 mm,制备的弥散铜导电条中铝含量分别为0.19%、0.12%;0.12%Al含量的弥散铜导电条抗拉强度为495 MPa,导电率≥92%IACS;0.19%Al含量的弥散铜导电条抗拉强度为530 MPa,导电率≥87%IACS。     

热型连铸制备Cu-0.3Sn合金线材的研究

通过"热型连铸法 冷拔 再结晶退火 冷拔"工艺制备的Cu-0.3Sn的合金线材,抗拉强度约为421MPa,导电率为73.2%IACS;通过软化性试验(300℃退火2h)后,抗拉强度下降不到6%.采用该工艺制备Cu-0.3Sn合金接触线材的抗拉强度、导电率和耐软化性能均达到TB/T2809-2005中Cu-Sn合金接触线的性能要求.     

高塑高强纳米Al_2O_3-Cu复合材料的组织与性能

利用内氧化法制备出Al2O3弥散强化铜复合材料,通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)结合X射线衍射等手段,对材料组织结构和性能进行了研究。结果表明:γ-Al2O3弥散相粒子在基体内均匀分布,尺寸约6nm,间距30～50nm;挤压态棒材(φ25mm)经99.8%变形量冷拉拔后,呈现均匀、连续的纤维组织,纤维长宽比大于20,抗拉强度达680MPa;挤压态棒材的电导率87%IACS,软化温度850℃。     

合金元素及中间退火对Cu-Cr系形变原位复合材料组织和性能的影响

采用冷拔结合中间退火工艺制备出Cu-13%Cr-0.24%Zr、Cu-15%Cr-0.24%Zr和Cu-15%Cr形变原位复合线材。研究了Cr含量、Zr元素、中间退火温度及次数对线材极限抗拉强度及导电性能的影响。结果表明:Zr元素可显著提高材料的强度,且对其导电性能影响不大;提高Cr元素含量,对材料的强度有一定贡献,但效果不明显。增加中间退火次数和提高中间退火温度都会使材料的极限抗拉强度降低,导电率升高。本实验中,通过两次500oC中间退火工艺制备的Cu-15%Cr-0.24%Zr线材获得较为优异的综合性能,抗拉强度达到1056MPa,导电率达到73%IACS。     

Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线的组织和性能

采用内氧化法制备的Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Cu-Al2O3合金接触线抗拉强度达到568 MPa,导电率达到84%IACS,载流量达到764 A,技术性能优于TB/T 2809-2017标准中Cu-Cr-Zr合金接触线的技术要求;其强化机制主要为细晶强化及Al2O3粒子引起的弥散强化和应变强化;由于合金基体内Al2O3粒子不均匀,导致合金内部组织的不均匀,从而引起显微组织的尺寸不均和拉伸断口混合断裂的断裂方式。     

内氧化法制备的Cu-Al2O3合金的显微组织与性能

利用内氧化法制备了Cu-Al2O3弥散强化铜合金,并对其挤压态、冷拉态、退火态棒材进行了性能测试和显微组织结构分析.结果表明挤压后的棒材经65%和90%的变形量冷拉拔后,存在明显的加工纤维组织,σb分别达468和495MPa,相对电导率分别为90%和89%IACS;1030℃×0.5h高温退火后再结晶现象并不明显,仍能保持较高的强度;且变形量越大,高温退火后强度下降越小;合金的拉伸断口表现为韧性与脆性的混合型断裂.     

真空热压烧结W(50)/Cu-Al_2O_3复合材料的性能研究

采用真空热压烧结工艺制备W(50)/Cu-Al2O3复合材料,观察了其显微组织,测试了其致密度、硬度、抗弯强度和导电率。结果表明:W(50)/Cu-Al2O3复合材料组织致密;致密度和硬度优于Cu-50%W,致密度可达99.8%,显微硬度达135 HV。而导电率为46%IACS,略低于W-50%Cu复合材料。抗弯强度为291.3 MPa,弥散铜钨合金室温弯曲断裂主要以弥散Cu相的撕裂为主,伴随有W-Cu界面的分离和部分W晶粒的解理断裂。     

热挤压对内氧化法制备Cu-Al2O3组织性能的影响

采用一种新型简化内氧化工艺结合热挤压工艺,制备了Cu-Al2O3复合材料.对热挤压后复合材料的微观组织和硬度、抗拉强度和电导率进行了研究.结果表明,热挤压明显细化了复合材料的组织,提高了组织均匀性,减少了孔隙等粉末烧结缺陷,得到了较为致密的Cu-Al2O3复合材料;密度达到8.82 g·cm-3;热挤压后其硬度、抗拉强度和电导率显著提高,分别达到HV111、242 MPa、40.6 MS/m.拉伸断口分析表明,烧结态和挤压态断口均为韧窝聚集型断裂,热挤压改善了烧结态的韧性.     

内氧化制备Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料薄板带的组织和性能

采用内氧化工艺制备了Al2O3弥散强化Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料,分析了其显微组织,并对冷轧变形的复合材料的微观组织和性能进行了分析.结果表明:Cu-Al-(Ce+Y)合金薄板内氧化后固溶的Al脱溶与[O]形成Al2O3,TEM分析表明,大量细小均匀的γ-Al2O3相弥散分布在铜基体上,粒径约为5～20 nm,粒子间距为10～50 nm,并且沿晶面(440)和晶向[1(1)(2)]析出;Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料经60%变形后,Al2O3呈链状分布,与Cu晶粒被拉长方向一致,形成明显的纤维组织;Cu-Al2O3/(Ce+Y)复合材料的显微硬度和抗拉强度随变形量的增大逐渐增加.当变形量为80%时,显微硬度值约为内氧化后原始试样显微硬度的1.4倍,抗拉强度比原始试样的抗拉强度增加了165 MPa,而导电率下降约4%IACS.     

添加剂对新型AgTiB2触头材料微结构和性能的影响

采用高能球磨和粉末冶金法制备了含不同添加剂的AgTiB2触头材料,系统研究了WO3、Al、Bi2O3以及WO3+Bi2O3、WO3+Al复合添加对AgTiB2材料微结构和性能的影响。采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析了AgTiB2复合粉末形貌和AgTiB2复合材料的组织,并对硬度和导电率进行测试。结果表明:WO3、Al+WO3与Bi2O3+WO3添加有助于提高AgTiB2复合材料致密度;与未添加的相比,单独添加WO3和复合添加Al+WO3的AgTiB2材料的硬度和导电率都有不同程度的增加,硬度分别为1253和1022 MPa,导电率分别为78.62%IACS和14.91%IACS;与未添加的相比,复合添加Bi2O3+WO3的AgTiB2材料硬度和导电率分别为786 MPa和16.12%IACS。     

Cu-Al合金内氧化的热力学分析——Ⅰ热力学函数

对Cu-Al合金内氧化的热力学条件进行了分析，绘制了内氧化的热力学条件区位图。结果表明：区位图中择优氧化区位很大，范围由上、下限氧分压确定，其中：lgPO2(max)=(-1761l／T) 12．91,lgPO2(min)=(-55830／T)-(4／3)Ig[％Al] 19．95，但实际的内氧化区位是靠近上限PO2，的1个很小区域；溶度积Ksp和残余Al浓度都是极小量，内氧化可进行得很彻底；内氧化控制中温度和氧分压的调节必须同步；理想的内氧化工艺条件应是：采用1223K左右的高温，介质中的氧分压力求接近或等于上限PO2；为了避免氧化，降温过程宜采用通H2急冷的方法。     

Cu-Al合金内氧化的热力学分析——Ⅱ热力学函数的应用

这是(Cu-Al合金内氧化的热力学分析》一文的第Ⅱ部分。对Cu-Al合金内氧化的热力学条件进行了分析，绘制了内氧化的热力学条件区位图。结果表明：区位图中择优氧化区位很大，范围由上、下限氧分压确定，其中：lgPo2max=(-17611／T) 12．91，lgPo2min=(-55830／T)-(4／3)lg[％Al] 19．95，但实际的内氧化区位是靠近上限Po2的一个很小区域；溶度积Ksp和残余Al浓度都是极小量，内氧化可进行得很彻底；内氧化控制中温度和氧分压的调节必须同步：理想的内氧化工艺条件应是：采用1223K左右的高温，介质中的氧分压力求接近或等于上限Po2;为了避免氧化，降温过程宜采用通H2急冷的方法。     

Cu-Al异种金属超声焊接过程模拟

利用有限元方法建立了Cu-Al超声焊三维热—力耦合模型. 热源包括摩擦热和塑性变形热,其热流密度与焊接不同阶段材料的振幅相关. 焊接过程超声变软影响温度场分布、应力、应变场和齿的嵌入,模拟合理考虑了铜、铝超声变软的数学模型. 模拟结果表明,铜和铝的块体温度均低于熔点,最高温度出现在焊头与铜板的接触面中心;Cu-Al连接界面最高温度出现在焊接区域中心处. 同时也模拟了齿的嵌入,焊接过程中焊头齿完全嵌入铜表面,但底座齿并未完全嵌入铝中. 与热电偶测温和焊接截面形貌对比验证表明,模拟结果与实际基本吻合,较好地模拟了超声变软、热和力三者之间的作用.     

单晶Cu-Al系形状记忆合金制备研究

设计单晶熔炼炉和单晶结晶器炼制单晶Cu-Al-Be和Cu-Al-Ni来减轻晶界影响。该装置的新颖性在于单晶结晶器从单晶炉的顶端自上而下通过整个炉膛完成选晶,并且保证单晶稳定生长。试验研究表明,自行设计制造的单晶定向凝固炉成功地拉制出了Cu-Al-Be形状记忆合金单晶试样。     

Cu—Al合金内氧化工艺及动力的研究

对 Cu- Al合金的内氧化工艺及其动力学进行了系统研究。结果表明 :本实验条件下以 12 2 3K,0 .5 h内氧化工艺所得材料的性能最佳 ,其显微组织特征是 Cu基体上均匀弥散分布着纳米级 γ- Al2 O3粒子。理想条件的内氧化初期和实际条件下的内氧化动力学曲线服从抛物线规律。温度、时间、Cu- Al合金粉颗粒半径和 Al浓度是实际内氧化控制的 4要素 ,它们间的函数关系近似满足下式 :t=6 .79R2 CBexp(2 32 5 1/T)。实际内氧化时间不宜过长 ,内氧化温度应该 :112 3K相似文献   

加热温度对淬火态Cu-Al合金电阻率的影响

采用电阻率测试仪研究了加热温度对淬火态Cu-Al合金电阻率的影响。结果表明,在25~380℃范围内,Cu-Al合金的电阻率随着温度的升高而增大;当温度从380℃升至473℃时,合金的电阻率变化不大,而随着温度的进一步升高电阻率再次增大。对上述合金电阻率随加热温度的变化进行了初步分析。     

INTERFACIAL EQUILIBRIUM IN Cu:Cu-Al DIFFUSION COUPLES

用“双套管法”淬火测定Cu:Cu-Al扩散偶中的相平衡,由于该法具有较快的冷却速度,保证了α/β相界面处于局部平衡.传统的淬火方法冷速通常是不够快的,不足以抑制β相的分解.较慢的冷却使界面形貌发生改变;测出的界面浓度是较低温度下的数值.有理由相信,Eifert等实验得到的各温度下都远较平衡浓度为高的α/β相界浓度,是由于实验过程中较慢的冷速所导致.     

低铝铜合金表面渗铝及内氧化的研究

用催渗和不催渗两种渗剂在相同工艺条件下对Cu-Al合金表面渗铝,用工业N2中的余氧作为内氧化介质对渗铝试样进行内氧化,从而在试样表面得到硬化层。对渗铝层和内氧化层的显微结构以及硬度分布进行观察分析。结果表明:CeCl3对Cu-Al合金渗铝过程具有明显的催渗效果,在同等工艺条件下渗层厚度由未催渗的100μm提高为138μm;经内氧化后催渗试样形成了厚度为200μm左右的硬化层。硬化层内析出有大量弥散分布的Al2O3微粒。     

DETERMINATION OF ACTIVITY OF AI IN SOLID Cu-Al ALLOYS

Activities and activity coefficients of Al in solid Cu-AI alloys have been determined by meansof solid electorlyte galvanic cells Al(a_1 , in alloy), Al_2O_3 | ZrO_2· Y_2O_3 | Ni, NiOand Al(a_1 , in alloy), Al_2O_3 | Na, βAl_2O_3 | Al(a_2 , in alloy), Al_2O_3     

Continuous unidirectional solidification of QAl9-4 Cu-Al alloy

１　ＩＮＴＲＯＤＵＣＴＩＯＮＴｈｅｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ｗｈｉｃｈｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙｃｏｍｂｉｎｉｎｇｔｈｅｕｎｉｄｉｒｅｃｔｉｏｎａｌｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｗｉｔｈｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓｃａｓｔｉｎｇ，ｐｒｏｖｉｄｅｓａｎｅｗａｐｐｒｏａｃｈｆｏｒｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｓｏｌｉｄｉｆｉｃａｔｉｏｎｔｈｅｏｒｙａｎｄｔｈｅｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔｏｆｎｅｗｍａｔｅｒｉａｌｓ．Ｉｔｓｅｍｅｒｇｅｎｃｅａｌｓｏｍ…