冷变形对Cu-Ni-Si合金时效性能的影响

利用硬度测量、电导率测量及金相分析研究了Cu-Ni-Si合金固溶后组织性能变化及冷变形对Cu-Ni-Si合金时效后组织、性能的影响。结果表明:热轧态合金固溶后硬度与电导率同时降低;但固溶态合金经时效后,在适当的温度及时间内,合金的硬度与电导率都会有大幅提高。合金经冷变形后,晶粒由等轴状变为长条状,时效初期晶粒形状、尺寸并无明显变化。当形变量为60%,时效温度为500℃,时效时间1 h时,合金达到最佳性能,硬度HV为305,导电率约为33.14%IACS。     

热处理对CuCr、CuCrFe真空触头材料组织及性能的影响

对CuCr、CuCrFe触头材料经过不同温度和不同保温时间处理后的合金导电性能进行了研究。结果表明:500℃保温4h热处理后CuCr合金电导率提高20％以上,CuCrFe合金电导率提高30％以上,并从微观组织方面分析了热处理改善合金导电性能的原因。     

长寿命电烙铁头用CuFe合金研制

研究了Cu Fe(40)合金的制造工艺,并对Cu Fe(40)合金的铸态组织和锻造后的组织进行了研究,测定了不同程度的冷锻变形后Cu Fe(40)合金的显微硬度变化,最后对Cu Fe合金烙铁头的耐腐蚀性能和使用寿命进行了测试研究。结果表明:Cu Fe(40)合金铸锭由富Cu相和富Fe相组成,锻造变形后组织中晶粒未见明显拉长,但铸造缺陷减少;随着冷锻变形的进行,Cu Fe合金的显微硬度先迅速提高,随后缓慢增长;Cu Fe合金烙铁头具有良好的耐腐蚀性能,其使用寿命比传统铜烙铁头高2~5倍。     

高强高导电Cu-Cr-Zr合金时效过程中组织和性能的演化

为阐明Cu-Cr-Zr合金时效过程中的组织性演化规律,本文对经过连续铸造、固溶和冷拉拔的Cu-1.5Cr-0.2Zr合金进行时效处理,研究了时效温度和时效时间对该合金组织和性能的影响,并对该合金在不同温度下的时效行为进行了分析。结果表明:对Cu-Cr-Zr合金施以450℃/3 h时效可获得最佳的性能组合,其显微硬度和导电率分别为241 HV和72.5%IACS。时效时合金化元素的脱溶使合金基体的过饱和度降低,发生了合金化元素再分配过程。时效态Cu-Cr-Zr合金的断裂机制为微孔聚集型延性断裂。     

工艺因素对变形CuW70合金组织与性能的影响

研究了对CuW70合金进行不同变形率的变形处理后,在不同退火温度以及环境气氛条件下进行退火处理获得的变形CuW70合金的密度、硬度及电导率的变化情况。用光学显微镜对变形CuW70合金退火处理后的组织进行观察,并通过X-射线衍射分析了变形CuW70合金的物相和成分变化。结果表明:变形CuW70合金在保护气氛(N2、Ar)下经450℃退火处理后能获得较高的电导率和硬度,并且合金组织更均匀,无新相产生。     

热等静压固相烧结CuCr合金的组织与性能研究

采用热等静压固相烧结制备了CuCr(29)Zr(1)和CuCr(28)Zr(1)TiC(1)合金,并对合金的致密度、显微组织、维氏硬度、导电率和力学性能进行了研究。结果表明:热等静压制备的CuCr触头材料组织均匀致密,近等轴状的Cr颗粒均匀分布在Cu基体中;添加TiC明显提高了合金的力学性能,而导电率变化很小。CuCr(29)Zr(1)和CuCr(28)Zr(1)TiC(1)合金的致密度分别为99.3%和99.5%,导电率为39.78%IACS和34.78%IACS,抗拉强度为357.0 MPa和374.3 MPa。材料的断裂机理为Cu基体的韧性断裂,Cr颗粒的解理断裂以及Cu与Cr的界面断裂。     

INCONEL 617 合金的高温时效析出相

INCONEL 617合金（简称617合金）具有较好的高温强度、塑性以及良好的抗氧化、抗腐蚀性能,故可作为超超临界机组耐高温候选材料。为进一步了解617合金长期高温时效后的析出相及其组织结构,在760 ℃下对该合金进行长达10 000 h的时效试验,借助扫描电镜和透射电镜等分析设备研究 617合金高温时效处理（简称时效）后的析出相。结果表明：在760 ℃时效10 000 h过程中, 617合金析出面心立方结构的M₂₃C₆、M₆C碳化物和面心立方有序结构的γ′相,γ′相分布于晶内,M₂₃C₆和M₆C碳化物在晶界和晶内均有析出;整个时效过程晶内析出相基本稳定;时效300~3 000 h过程中,晶界析出相均呈不连续分布,时效至5 000 h,晶界碳化物聚集且连续分布,晶界M₆C碳化物数量明显增多;时效300 h后硬度明显升高,时效1 000 h后硬度达到最大值,时效5 000 h后硬度有一定幅度降低。     

617合金760℃时效组织结构及力学性能分析

研究了617合金在760℃时效过程中组织结构变化及其对力学性能的影响。结果表明,合金在760℃时效过程中,析出相有M23C6碳化物和γ′-Ni3(Al,Ti);γ′分布于晶内,M23C6分布于晶内和晶界。整个时效过程中,晶内γ′和M23C6稳定性好。晶界M23C6碳化物在时效初期(≤1000h)稳定性好。合金时效300h后,硬度和强度明显增大;时效1000h后达到最大值,这是晶界、晶内协调强化的结果;时效3000h后,晶界M23C6颗粒聚集长大,弱化了晶界强化和Mo的固溶强化作用,从而降低了强度和硬度。时效后,室温冲击吸收能量和断后伸长率明显降低是由于晶界析出M23C6碳化物弱化界面结合强度。     

连续铸造Cu-Cr-Zr合金的时效动力学分析

对经过连续铸造、固溶和冷拉拔的Cu-0.85Cr-0.15Zr合金进行时效处理,研究了时效处理工艺对该合金性能的影响,并对该合金的时效动力学进行了分析。结果表明:Cu-0.85Cr-0.15Zr合金经450℃/3 h时效处理后可以获得较好的综合性能,合金的显微硬度与导电率分别达到237 HV和70.5%IACS。采用相变动力学Avrami经验方程来描述Cu-Cr-Zr合金的时效过程,得到450℃时效时合金的时效动力学方程为f=1-exp(-0.0063t0.802 5),并作出了合金时效时的等温转变动力学"S"曲线。     

两种A-USC电站用候选合金的微观组织及演变规律

实现700℃超超临界技术的关键是开发能够在高参数条件下长期安全运行的材料。以候选合金中的典型代表Inconel740H及自主研发合金HT1为对象,通过热力学模拟、长期时效试验,结合显微组织表征、显微硬度测定等方法对合金组织及其演变规律进行了研究。结果表明:2种合金标准热处理后的组织均由奥氏体基体?及?',M23C6、MC等析出相组成,其中?'为合金的主要强化相。随着时效时间的延长,?'粒子的粗化规律符合LSW熟化理论;在现时效过程中,无?、?等有害相析出。随着时间的增加,合金的显微硬度呈现先上升后下降的变化趋势,但整体波动值较小,体现出较好的组织稳定性。     

SF_6断路器用铬青铜的固溶时效工艺

分析了固溶时效过程中铬青铜的变化,研究了铬含量及固溶时效工艺对铬青铜的影响,确定了铬青铜的固溶时效工艺。     

真空感应熔炼法制备CuCr25合金

本文采用真空感应熔炼法制备CuCr2 5W1Ni2合金 ,研究了不同成分 (2 5 %Cu及 75 %Cu)和Cr晶粒尺寸对物理性能和击穿电压的影响 ,讨论了合金元素和微观结构对CuCr2 5W1Ni2合金电击穿性能的影响。研究结果表明 ,W粉能够显著细化Cr相 ,同时对Cr相进行了强化 ;在电击穿后 ,熔层中极细的W粉能起到非自发形核核心的作用 ,CuCr2 5W1Ni2的熔层表面更加扁平 ;另一方面 ,Ni能够促进Cu、Cr的互溶 ,使合金整体得以强化。这两种元素均能显著提高合金的耐电压强度。     

两种CuCr(75/25)触头材料的力学性能和断裂特性对触头电接触性能的影响

使用标准的拉伸试验与冲击试验测量了两种真空开关管用CuCr(75/25)触头材料的力学性能,并用光学显微镜和配有X射线能谱仪的扫描电子显微镜分析了两种触头材料的断裂特性。结果表明,真空熔铸Cu_25Cr合金触头材料的抗拉强度、塑性、冲击强度都明显高于混粉压制烧结的CuCr25粉末冶金触头材料。两种触头材料的断口金相显示了不同的断裂机理,即Cu_25Cr合金材料是以典型的韧窝状断裂为主,而CuCr25粉末冶金触头材料则以Cr颗粒本身的解理断裂和Cr颗粒与Cu基体间的界面断裂为主。同时,讨论了强度、塑性以及Cu/Cr两相的界面结合强度对触头材料接触性能的影响,这些结果将有助于进一步理解为什么Cu_Cr合金触头材料在中国已经成为广泛接受和采用的并将成为全世界范围内中压真空断路器的真空开关管首选的触头材料。     

冷却速度对真空电弧熔炼CuCr25合金组织及性能的影响

采用真空电弧熔炼法制备CuCr25合金,随合金凝固时的冷却速度不同,合金的组织将发生很大变化,而不同组织对合金的性能特别是电击穿性能将产生不同的影响,必须选用一种最合适的冷却方式对熔炼后的合金进行冷却凝固.通过对不同冷却方式下合金的组织变化及其对耐电压强度影响的研究,确定水冷凝固法作为真空电弧熔炼CuCr25合金的主要冷却方式.     

微量Te对Cu-30CrTe合金触头材料抗焊接性的影响

使用光学显微镜和扫描电镜（sEM）观察熔铸Cu-30crTe、Cu-30Cr烧结粉末冶CuCr25等三种触头材料经真空扩散焊后的室温拉伸断口及焊接结合区纵断面的显微组织。三种触头材料具有不同的断裂特征,熔铸Cu-30crTe材料焊接结合面的显微组织明显不同于烧结cuCr25;同时参考X射线光电子能谱（XPS）表面分析结果,对添加微量Te改进触头材料抗焊接性的机理和评判原则进行了讨论。     

CuCr真空触头材料电特性的改善

对深冷处理引起的铜铬真空触头材料的组织变化进行了研究。深冷处理使铜铬触头材料组织细化,尤其是合金材料中铬相细化明显,结晶的合金组织有助于改善铜铬触头材料的电性能。     

Cu-25Cr合金触头材料中Cu/Cr相界面的特性

用透射电子显微镜(TEM)的选区电子衍射、衍衬及X射线能谱分析了真空熔铸Cu-25Cr合金触头材料和烧结CuCr25粉末合金触头材料中Cu/Cr两相界面及其显微组织。一些细小的Cr二次枝晶与Cu基体有择优取向关系,即(110)Cr∥(111)Cu和[011]Cr∥[112]Cu,间距约6nm的单列错配位错分布在Cr/Cu两相的半共格界面上,这表明Cu-25Cr合金材料中Cr/Cu两相的界面具有更好的协调性。与Cu-25Cr合金材料相反,CuCr25粉末合金烧结材料中Cu/Cr粒子之间形成的是非共格界面,且有少量的Al2O3和Cr2O3等夹杂物聚集在松散的Cu/Cr颗粒间的界面上。据此,本文讨论了CuCr触头材料中Cu/Cr两相间的界面结构对材料机械性能、断裂特性及电接触性能的影响。     

固溶强化型镍基合金的时效析出行为

为了给700 ℃超超临界机组选材提供技术参考,研究了2种固溶强化型镍基合金（617和625）经时效处理（时效）后的析出行为。结果表明：2种镍基合金760 ℃时效后,均析出M₂₃C₆、M₆C碳化物和γ′相;M₂₃C₆、M₆C碳化物分布于晶界和晶内,γ′相分布于晶内;γ″相在625合金晶界、层错处析出并向晶内生长。617合金时效3 000 h,晶界析出相不连续分布;时效5 000 h后晶界析出相聚集且连续分布,晶内析出相的尺寸基本稳定。625合金时效3 000 h的晶内析出相尺寸无明显变化,晶界M₂₃C₆颗粒聚集长大;时效5 000 h后M₂₃C₆转变为M₆C碳化物。617合金和625合金时效后的冲击吸收能量均明显下降,时效后的625合金脆化程度较时效后的617合金严重。