时效处理对Cu-3Ti-3Ni合金组织与性能的影响（英文）

研究了时效处理对Cu-3Ti-3Ni合金组织与性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对Cu-3Ti-3Ni合金的组织和析出相进行了表征,并对其硬度、导电率和弹性模量进行了测试。结果表明:Cu-3Ti-3Ni合金时效处理后析出Ni_3Ti及β'-Cu_4Ti相。随着时效时间的延长,部分合金元素回溶于Cu基体,连续的亚稳定β'-Cu_4Ti相向不连续的稳定Cu3Ti相转变。Ni_3Ti相及β'-Cu_4Ti相的析出减少了Ti原子的固溶,导致导电率升高。经过合适的时效处理,Cu-3Ti-3Ni合金中的Ni_3Ti相及连续的亚稳定β'-Cu_4Ti相析出完全,导致硬度升高,但时效处理对合金弹性模量影响不大。在本实验范围内,Cu-3Ti-3Ni合金的最佳时效处理工艺是300℃时效2 h后炉冷,随后450℃时效7 h炉冷。Cu-3Ti-3Ni合金的HV硬度、导电率及弹性模量分别是1.83 GPa、31.34%IACS(国际退火铜标准)及148.62 GPa。     

Cu-3Ti-2Mg合金的时效特征

本文研究了冷变形及时效处理对Cu-3Ti-2Mg合金组织与性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、透射电子显微镜(TEM)及电子背散射衍射(EBSD)对Cu-3Ti-2Mg合金的组织和析出相进行了表征,并对其硬度和导电率进行了测试。结果表明：铸态Cu-3Ti-2Mg合金由Cu2Mg相、板条状Cu4Ti相及Cu基体组成。时效处理后析出β"-Cu4Ti相,过时效则会导致亚稳定β"-Cu4Ti相转变为稳定的Cu3Ti相。在本实验范围内,Cu-3Ti-2Mg合金的最佳热处理工艺是 700°C 保温4h后水淬,随后冷变形60%并在450 °C保温2 h炉冷。Cu-3Ti-2Mg合金的导电率及硬度分别是16.7 % IACS和328 HV。     

时效处理对Cu-3Ti-3Ni合金组织与性能的影响

本文研究了时效处理对Cu-3Ti-3Ni合金组织与性能的影响。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)对Cu-3Ti-3Ni合金的组织和析出相进行了表征,并对其硬度、导电率和弹性模量进行了测试。结果表明：时效处理后析出Ni3Ti及 β''-Cu4Ti相。随着时效时间的延长,部分合金元素回溶于Cu基体,连续的亚稳定β''-Cu4Ti相向不连续的稳定Cu3Ti相转变。Ni3Ti相及β''-Cu4Ti相的析出减少了Ti原子的固溶,导致导电率升高。经过合适的时效处理,Cu-3Ti-3Ni合金中的Ni3Ti相及连续的亚稳定β''-Cu4Ti相析出完全,导致硬度升高,但时效处理对合金弹性模量影响不大。在本实验范围内,Cu-3Ti-3Ni合金的最佳时效处理工艺是 300°C时效2 h后炉冷,随后450 °C时效7 h炉冷。Cu-3Ti-3Ni合金的硬度、导电率及弹性模量分别是183 HV、31.34 % IACS (国际退火铜标准)及148.62 GPa。     

时效态Cu-3Ti-1Ni合金的组织与性能（英文）

研究Ni的添加及时效处理对Cu-3Ti合金组织与性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Cu-3Ti-1Ni合金的组织和析出相进行表征,并对其硬度和导电率进行测试。结果表明:Ni的添加导致铸态Cu-3Ti合金在凝固过程中形成Ni Ti相,组织由树枝晶转变为等轴晶。时效处理后析出共格的亚稳定β'-Cu4Ti相,过时效导致β'-Cu4Ti相转变为非共格的层片稳定相Cu3Ti。同时,时效处理导致出现了退火孪晶,且在合金基体中发现位错线的聚集。Ni的添加提高了Cu-3Ti合金的导电率,降低了其硬度。在实验范围内,Cu-3Ti-1Ni合金的最佳时效处理工艺是300°C时效2 h后炉冷,随后450°C时效7 h炉冷,其硬度及导电率分别是HV 205及18.2%IACS(国际退火铜标准)。     

深冷处理对Cu-3Ti-5Ni合金组织与性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)及高分辨率透射电子显微镜(HRTEM)对Cu-3Ti-5Ni合金深冷处理前后的组织演化及析出相进行了表征分析,采用维氏硬度计、涡流电导仪分别分析了深冷处理对合金硬度和导电率的影响。结果表明,Cu-3Ti-5Ni合金经深冷处理后,析出细小颗粒相,Ni3Ti第二相析出更完全。TEM分析发现深冷处理后针状Ni3Ti析出相的周围出现了位错的缠绕,基体中的位错线向位错环转换。适当时间的深冷处理可有效提高Cu-3Ti-5Ni合金的硬度,经深冷处理15 h后合金硬度达最大值217 HV10,但深冷处理对合金导电率的影响甚微。     

形变热处理对Cu-0.80Cr-0.30Zr-0.03P合金时效性能的影响

通过真空熔炼的方法制备了Cu-0.80Cr-0.30Zr-0.03P合金,研究了合金经冷变形及固溶时效处理后的导电率和显微硬度等性能,绘制了Cu-0.80Cr-0.30Zr-0.03P合金的相变动力学(S)曲线以及等温转变动力学(TTT)曲线,同时分析了合金的时效析出相种类。结果表明:Cu-0.8Cr-0.30Zr-0.03P合金的最佳热处理工艺为900℃×1 h固溶处理,之后80%冷变形,最后450℃时效4 h,此时合金的导电率、显微硬度、抗拉强度和伸长率分别为84.03%·IACS、187.7 HV0.2、428 MPa和9.8%,对合金时效后的衍射花样进行标定,确定析出相为Cu_(10)Zr_7。     

Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金的时效行为

研究了时效处理后不同程度冷变形的Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金的时效行为,利用光学显微镜和透射电镜分析了合金时效过程和显微组织,并对其孪晶及析出相进行了标定;同时研究了时效处理和冷轧变形量对合金导电率和显微硬度的影响,建立了导电率方程和时效析出动力学方程,探讨了合金的时效强化机制和时效析出动力学。结果表明:经过时效处理,Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金的硬度和导电率均得到提升;Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金经40%冷轧变形后,在500℃时效1 h后,其导电率为44%·IACS,显微硬度为255 HV0.1。Cu-1.5Ni-1.0Co-0.6Si合金在500℃时效时,合金析出相析出完成所用时间最短。     

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响.结果表明,Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金经900 ℃×1 h固溶处理和不同预冷变形,在450 ℃和500 ℃时效处理,第二相呈弥散分布,能获得较高的显微硬度与导电率,析出相为Ni2Si相.当变形量为80%、时效温度达到500 ℃时,其显微硬度达到252 HV0.1,导电率达到45%IACS;合金经40%变形、450 ℃×4 h时效处理后,其抗拉强度达到680 MPa.     

形变热处理对上引拉铸Cu-0.45Cr-0.15Zr-0.05Mg组织性能的影响

对上引连铸的Cu-0.45Cr-0.15Zr-0.05Mg合金进行固溶处理、冷拉拔以及时效处理工艺,研究拉冷拔形变及时效对材料力学性能、导电性能及组织结构的影响规律。结果表明:时效前的冷拉拔变形能提高Cu-0.45Cr-0.15Zr-0.05Mg合金的力学性能而保持较高的导电率;合金在950℃固溶1h后经70%冷拉拔变形和500℃时效4h,合金显微硬度和导电率分别达到了170HV,85%IACS;时效合金组织转变过程为:固溶体→G.P.区→Cr+Cu4Zr,析出相对位错的运动的阻碍是合金强化的重要机制。     

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。     

轧制与时效处理对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、万能材料试验机、涡流金属电导仪等分析技术研究了30%、60%、90%变形量轧制与(450℃, 1 h)时效处理对Cu-1.0Cr-0.1Zr合金组织和性能的影响。结果表明:Cu-1.0Cr-0.1Zr合金经适当的冷变形和时效处理,其力学性能和导电性能都显著提高,在90%冷变形+(450℃, 1 h)时效后的综合性能最好,其抗拉强度、屈服强度、硬度、伸长率和导电率分别达到411.7 MPa、364.69 MPa、127.6 HV、25.72%和63.7%IACS。通过显微组织分析和理论计算可知,时效处理后,第二相的弥散析出是该合金获得高强度的重要原因,同时合金元素大量析出,使导电主体(Cu基体)中固溶原子减少,进而获得了较高的导电率。     

Zr对Cu-4Ti-0.05RE合金组织和性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)对Cu-4Ti-0.05RE和Cu-4Ti-0.12Zr-0.05RE两种合金的微观组织进行观察。对比分析发现添加Zr元素会抑制时效过程中形成片层组织(即延缓过时效的发生);两种合金在峰值时效时析出相均为亚稳的β′-Cu4Ti相,而在过时效状态下均会出现稳定的β-Cu3Ti相。采用显微硬度计和电导率测试仪分别研究两种合金在时效过程中显微硬度和电导率的变化规律。发现Cu-4Ti-0.05RE合金在450℃,6h达到峰值时效,此时合金的显微硬度HV是3150MPa,电导率是11.99%IACS;而Cu-4Ti-0.12Zr-0.05RE合金在450℃,8h达到峰值时效,此时合金的显微硬度HV是3350MPa,电导率是11.41%IACS。     

连续铸造制备Cu-Ag-Y合金的特征(英文)

为研发一种具有高强度和高导电性的新型电接触导线,选择Cu-2Ag-0.5Y合金为实验材料。通过连续铸造、冷拉拔和时效处理工艺制得Cu-Ag-Y合金。采用显微硬度仪、导电率测试仪、扫描电镜和透射电镜,研究了不同时效温度和时间条件下预变形合金的显微组织与性能变化规律。结果表明,经500℃/4 h时效后,Cu-2Ag-0.5Y合金获得了最佳的性能组合,其显微硬度和导电率分别为166 Hv和82.2%IACS。Cu-2Ag-0.5Y的主要强化机制为加工硬化、第二相强化或界面强化。时效处理之前的冷变形可以加速Cu-Ag-Y合金基体中第二相的析出,并提高合金的综合性能。     

时效时间对Cu-0.2Be-0.5Co合金组织及性能的影响

研究了时效时间对Cu-0.2Be-0.5Co合金显微硬度和导电率的影响,采用透射电子显微镜(TEM)观察分析了微观组织随时效时间的变化。结果表明:Cu-0.2Be-0.5Co合金在460℃时效条件下显微硬度和导电率随时效时间的变化规律基本一致:时效初期(0~2 h)急剧升高,时效中期(2~4 h)缓慢增加,时效后期(4~8 h)趋于稳定。析出相结构为Be12Co化合物相,与Cu基体的位向关系为[112]α∥[011]Be12Co。析出相的大量析出和弥散分布导致合金硬度的显著增加,由固溶态的97 HV0.1增加至时效2 h后的243 HV0.1;铜基体晶格畸变程度的恢复导致合金导电率显著增加,由固溶态的32.3%IACS增加至时效2 h后的57.1%IACS。在试验范围内,Cu-0.2Be-0.5Co合金经950℃×1 h固溶+460℃×2 h时效处理后综合性能优良。     

Ni含量对Cu-xNi-3Ti-0.1Zr合金组织和性能的影响

采用真空熔炼并经均匀化退火、热轧、固溶、冷轧和时效处理工艺制备Cu-xNi-3Ti-0.1Zr(x=2、4、6)合金,通过X射线衍射仪、光学显微镜和扫描电镜对合金的析出相进行表征和分析。结果表明,Ni的加入能够显著提高合金的导电率,且对其硬度的影响也同样显著。Ni在Cu-xNi-3Ti-0.1Zr合金中主要以CuNiTi相存在;Ni的加入导致合金中大量CuNiTi相的析出,降低了基体中Ti的固溶度,使合金的晶格畸变程度降低,从而提高了合金的导电率。但随着Ti的析出,Ti对合金的强化效果减弱,从而导致合金的硬度降低。在本试验工艺下,Cu-xNi-3Ti-0.1Zr(x=2、4、6)合金在500 ℃时效的峰值硬度分别为295、231、201 HV0.5。     

固溶、形变和时效对Cu-0.65Cr-0.35Zr合金性能的影响

分析了固溶、形变和时效对Cu-0.65Cr-0.35Zr合金性能的影响.结果表明,经固溶处理后施加冷变形,再进行时效处理可获得较高的导电率和硬度.合金经1000℃保温lh水淬,60％的冷变形,500℃时效4～6h,导电率大于75％IACS,硬度大于147 HB;经1000℃保温1h水淬,60％的冷变形,500℃时效2h,导电率72％IACS,硬度163HB,抗拉强度532MPa,断裂伸长率9.2％,当变形量为80％时,其抗拉强度可达585MPa,断裂伸长率16.3％.经该工艺处理后,合金可具有500℃的抗高温软化能力.     

高强高弹Cu-2Ti合金时效热处理行为研究

为了研究Cu-2Ti合金的时效析出规律,设计了合金时效工艺参数,研究了合金性能与析出相的关系,并利用电导率的变化推导了析出相转变动力学方程。结果表明:Cu-2Ti合金的最佳时效工艺参数为350℃保温6 h,此时其抗拉强度和导电率分别为905 MPa和13.3%IACS,Cu-2Ti合金时效析出相转变动力学符合Avrami方程。     

时效和形变对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

采用非真空熔炼工艺制备Cu-Cr-Zr合金,研究了不同温度下时效时间对合金显微硬度和导电率的影响,并分析了在500℃时效时变形量和合金显微硬度与导电率的关系,用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了材料的显微组织。结果表明:非真空熔铸的Cu-0.90Cr-0.18Zr合金950℃×1 h固溶后,经过适当的形变和固溶时效处理,显微硬度和导电率都显著增加,分别达到179 HV和79%IACS。时效后固溶在基体中的合金元素大量析出,析出相弥散分布。     

热处理对Mg-5wt%Sn合金组织与显微硬度的影响

研究了固溶处理(460-500 ℃保温1-96 h)加人工时效处理(210-290 ℃保温1-160 h)对Mg-5wt%Sn合金组织演变的影响及组织与显微硬度之间的关系.结果表明,经480℃过固溶处理后,合金中的Mg2Sn相基本溶解,随后的时效处理过程中Mg2Sn相以弥散形式析出.Mg-5wt%Sn合金具有明显的时效硬化特征:经480℃固溶处理后,时效温度采用210℃时,保温96h后显微硬度达到峰值为77.4 HV0.01;时效温度为250℃时,保温16h后显微硬度达到峰值为76.6 HV0.01;时效温度采用290℃时,保温4h后达到峰值为60.2 HV0.01.合适的时效处理制度能明显提高合金的显微硬度.     

Cu-4.5％Ti合金的固态相变特征及性能

利用透射电镜(TEM)研究了Cu-4.5%Ti合金在固溶淬火、时效阶段的固态相变特征,采用维氏硬度计和FQR7501涡流导电仪测试了合金在400～500℃时效不同时间后的硬度和导电率。结果表明:合金在固溶淬火时就已发生了调幅分解和有序化,时效初期过渡态的1/4{1 1/2 0}有序化Cu_3Ti相连续转变为具有D1a结构的β′-Cu_4Ti有序相。经高温长时间的时效后,部分亚稳态的β′-Cu_4Ti有序相最终转变为平衡态的β-Cu_4Ti相。此亚稳、共格、有序的棒状β′-Cu_4Ti相使合金获得了最大的硬度,而调幅组织和β′-Cu_4Ti相在时效的早期对合金的强化贡献巨大。500℃时效2 h后,合金的硬度和电导率分别为290 HV0.3和9%IACS。