Influence of thermomechanical processing on the structure and properties of Cu-Ag alloy in situ composites

The influences of the thermomechanical processing, including the solidification conditions, the cold deformation and the intermediate annealing treatment, on the structure and properties of the Cu-10Ag alloy in situ composite were studied in this paper. The cast structure and the structural changes in the cold deformation and intermediate annealing process were observed. The properties including the ultimate tensile strength (UTS) and the electrical conductivity were determined. A two-stage strain strengthening effect for the Cu-10Ag alloy in situ filamentary composite was observed. The factors influencing the UTS and conductivity were discussed. The solidification conditions in the range of 10-1000 K/s cooling rates and the intermediate heat treatment showed obviously influence on the structure and properties on the Cu-10Ag alloy in situ filamentary composite. The typical properties of the Cu-Ag alloy in situ filamentary composites through thermomechanical processing were reported.     

Influence of thermomechanical processing on the structure and properties of Cu-Ag alloy in situ composites

The influences of the thermomechanical processing, including the solidification conditions, the cold deformation and the intermediate annealing treatment, on the structure and properties of the Cu-10Ag alloy in situ composite were studied in this paper. The cast structure and the structural changes in the cold deformation and intermediate annealing process were observed. The properties including the ultimate tensile strength (UTS) and the electrical conductivity were determined. A two-stage strain strengthening effect for the Cu-10Ag alloy in situ filamentary composite was observed. The factors influencing the UTS and conductivity were discussed. The solidification conditions in the range of 10-1000 K/s cooling rates and the intermediate heat treatment showed obviously influence on the structure and properties on the Cu-10Ag alloy in situ filamentary composite. The typical properties of the Cu-Ag alloy in situ filamentary composites through thermomechanical processing were reported.     

快速凝固制备Cu-2.0cr-0.3Zr(wt%)合金组织及性能研究

采用单辊旋铸快速凝固法制备了Cu-2.0Cr-0.3Zr(质量分数, %)合金微晶薄带,对快速凝固态合金的组织和性能进行了研究。实验结果表明,快凝态Cu-2.0Cr-0.3Zr合金的显微硬度达103 Hv,比常规固溶处理态(66 Hv)提高了56%。快凝态合金经900 ℃,1 h高温退火后,硬度值仍为84 HV,这一性能明显优于无氧铜,表明该合金具有良好的抗高温软化性能。此外,利用快速凝固制备的Cu-2.0Cr-0.3Zr合金固溶度可得到显著提高,且晶粒细小无偏析,组织得到明显改善。快凝态合金经900 ℃,1 h高温退火后,由于过饱和固溶于Cu基体的Cr析出,形成细小均匀弥散的Cr粒子,使得晶粒长大不明显,细晶强化仍起作用。     

形变热处理对Cu-Co-Cr-Si合金组织和性能的影响

研究了在确定固溶条件下预冷变形-时效处理工艺对Cu-Co-Cr-Si合金力学性能、电学性能及其显微组织结构的影响。结果表明, 在固溶温度为980 ℃, 固溶时间1 h条件下, 最佳的形变热处理工艺为50%预冷变形之后480 ℃时效4 h。合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率和相对电导率分别达到521 MPa, 469 MPa, 10.9%和51.9%IACS。在合金成分设计中降低了Si含量, 使合金保持较高强度的同时电导率有所增高。     

高强度银铂合金细丝的微观组织与性能

采用孔型轧制和冷拉丝的方式制备了不同铂含量(1%、2%、3%和4%)、不同形变量(70%、79%、87%和93%)的高强度银铂合金细丝。利用光学显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、电导率测试仪、显微硬度计、电子万能拉伸试验机等表征了银铂合金细丝的微观组织、力学性能、电学性能,并系统分析了铂含量和形变量对银铂合金细丝微观组织、力学性能、电学性能的影响。结果表明:随着铂含量的增加,银铂合金细丝的纤维化更加明显,晶粒变得窄小,电导率明显降低,抗拉强度在铂含量达到2%后显著提高;随着形变量的增大,纤维更加密集窄小,晶粒变得窄小,电导率基本不变,抗拉强度不断提高。     

Microstructure and properties of heavily deformed Cu-Ag-Ce in situ nano-filamentary composite

The microstructure and properties of heavily deformed Cu-Ag-Ce in situ nano-filamentary composite were studied in this paper. As cast, copper matrixes were dendritic and Ag-rich phases, some of which present spheroidizing tendency, were embedded in Cu dentritic arms. After heavily deforming, Agrich phases develop into fibers: the thick fibers with a size of more than 50 nm and the thin ones with a size of less than 30 nm. Strengthening of Cu-Ag-Ce in situ nano-filamentary composite could be divided into two stages and the combination of different strength and conductivity could be obtained through controlling reducing area, intermediate heat treatment and stabilizing treatment. The results revealed that heavily deformed Cu-Ag-Ce in situ nano-filamentary composite had high strength ( ＞ 1.5GPa) and high conductivity(＞65 ,IACS).     

高强度CuNiSiCr合金的时效特性

通过分析Cu-3．2Ni-0．75Si和Cu-2．37Ni-0．58Si-0．39Cr两种高强度铜合金材料时效时显微硬度及导电率变化，借助透射电镜研究时效析出和时效特性。结果表明，利用微合金化技术在CuNiSi中加入Cr元素，可以产生双相析出强化效果，在基本不降低合金导电率的同时，提高合金硬度和强度，是获得高强高导铜合金的有效途径。Cu-2．37Ni-0．58Si-0．39Cr合金在550℃的高温时效时，合金仍能保持较高的硬度。     

Microstructure and properties of heavily deformed Cu-Ag-Ce in situ nano-filamentary composite

1 IntroductionIn recent years ,the high-strength and high-conductivity copper alloys produced by the co-deformationof two-phase structure using heavily deforming have been studied[1 -5]. According to the crystal type ,thematerials are dividedinto Cu-b.c .c .(body centered cubit ,such as Nb,Fe ,Cr) type and Cu-f .c .c .( facecentered cubit ,for example Ag) type . Previous study[7]indicates that Cu-Ag alloy containing less 6 %(mass fraction) silver is single phase Cu,the other alloys with mo…     

激光选区熔化与传统加工IN718合金的组织与性能比较研究

本文对比研究了选区激光熔化(SLM)和轧制退火IN718合金的显微组织和力学性能。结果表明：由于快速冷凝造成的不平衡凝固使得SLM合金样品具有成分偏析、晶粒细小和晶内存在大量凝固胞的组织特点;且因为外延生长,出现建造方向平行于<100>晶向的强织构;经比较,轧制退火的合金样品组织均匀,晶粒尺寸是SLM样品的3 倍,晶界和晶内分别观察到少量的laves和d相,无成分偏析和亚结构存在,由于大量退火孪晶存在而使晶粒取向分布较随机。两种样品经拉伸性能试验发现,SLM样品的屈服强度和抗拉强度分别是轧制退火态的4.6和1.3倍,而延伸率有所下降,是轧制退火态的34.4%。分析认为SLM样品中晶粒细小和丰富的凝固胞亚结构是强度高的主要原因,延伸率较比传统加工样品的延伸率大幅降低应归结为打印缺陷如孔隙和残余应力的存在。     

CF/Cu-10Sn 复合轴承材料温压成形致密化规律和其有关性能研究

采用粉末冶金温压成形方法制备出了碳纤维体积含量为10%的短碳纤维增强锡青铜(CF/Cu-10Sn)复合轴承材料, 研究了温压温度、压力等对温压压坯密度的影响, 同时对温压压坯的烧结行为和烧结体的力学性能进行了测试分析。试验结果表明:通过选取合适的温压温度, 温压成形可以明显提高CF/ Cu-10Sn 复合压坯的密度;对含有高模量碳纤维的CF/ Cu-10Sn 体系, 温压成形时仍可用经典的粉末压制方程来描述压坯密度和压制压力之间的关系。此外, 温压成形可以改善压坯中的颗粒充填状况, 有利于控制烧结体的尺寸变化, 并提高烧结体的密度和相关力学性能。     

Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金组织和力学性能的影响

利用扫描电子显微镜(SEM)、电子背散射衍射(EBSD)和X-射线衍射(XRD)分析了元素Zn、Ag对热挤压单相生物镁合金微观组织及力学性能的影响。X射线衍射结果表明元素Zn和Ag的添加没有改变镁合金的相组成及晶体结构。与未添加Zn和Ag元素的合金相比,添加3%Zn元素镁合金(Mg-3Zn合金)的屈服强度由101 MPa提高到121 MPa,抗拉强度由188 MPa提高到228 MPa,而延伸率由17.86%降低至12.57%。进一步添加0.5%的元素Ag后,合金(Mg-3Zn-0.5Ag合金)的屈服强度和抗拉强度没有明显变化,但延伸率提高至14.77%。EBSD和XRD织构分析结果表明,添加合金元素Zn和Ag后镁合金的晶粒尺寸增大,晶粒中的孪晶数量减少,但{0002}基面织构强度增加,这是其力学性能差异的根本原因。     

固溶和时效处理对铝热法制备Cu-Ti合金组织和性能的影响

Cu-Ti合金作为导电弹簧,互联接插件等重要元器件的制备材料,其大规模工业制备方法和热处理工艺仍是当前铜合金领域亟需开发和推进的重点。本文采用具有工艺简单、环保节能、成本低廉等优点的铝热法制备了Ti含量分别为1.0 wt.%、4.5 wt.%、10.0 wt.%,即成分区间较大的Cu-Ti合金,且进一步采用固溶和时效处理来调控合金的综合性能。结果表明时效态的Cu-1.0 wt.%Ti和Cu-4.5 wt.%Ti合金中Ti元素主要呈固溶状态,只有非常少量尺寸较小的析出相,而Cu-10.0 wt.%Ti合金中存在大量尺寸较大的Cu4Ti相析出。随着Ti含量的增加,合金的导电率有明显降低的趋势,而硬度和强度则呈现与之相反的趋势。对于成分相同的合金,相较于固溶状态,时效后导电率先略微下降然后上升,450 °C时效4 h后,三个成分合金的导电率均高于固溶态合金;450 °C时效2 h后,Cu-1.0 wt.%Ti和Cu-4.5 wt.%Ti合金均获得了硬度、强度和延伸率的最大值,Cu-10.0 wt.%Ti合金的硬度和延伸率也获得了极大值,其屈服强度和抗拉强度则是随着时效时间呈略微下降的趋势。     

退火温度对铸轧3003铝合金冷轧板带材冲压制耳率的影响研究

3003铝合金具有适中的强度、良好的耐蚀性及优异的焊接性能等优势,被广泛应用于生产食品包装铝箔、散热器等产品。然而,3003铝合金在铸轧工艺过程中,存在制耳率不理想的问题。基于此,本文以本公司生产的3003铝合金冷轧1.0 mm板带材为研究对象,并结合EBSD检测手段,研究了不同退火温度下3003铝合金冷轧板材冲制过程中制耳率与退火温度及织构组织之间的关系,并最终得出影响制耳率的关键因素。研究结果表明：3003铸轧产品冷轧退火后铝合金板材中的织构主要由Copper、Brass、S、Goss等形变织构和Cube、CubeND、P、R、黄铜R等再结晶织构组成,随着退火温度的升高,形变织构向再结晶织构的转变倾向增大,且显著伴随S型织构及R型织构的减少,Cube型及CubeND型织构的逐渐增加,当形变织构与再结晶织构比值介于0.67-0.73范围内时,冲压效果明显改善,制耳率效果理想。     

ECAP变形铜锰合金的微观组织和力学性能

为研究Mn元素对铜合金的变形机制和力学性能的影响,在室温下对纯铜和铜锰合金（Cu-5Mn）进行等通道转角挤压（ECAP）。结果表明, Mn元素的添加使得铜锰合金的短程有序度增加,平面滑移倾向变强,促进了变形过程中的位错积累,刺激大量滑移带形成,且局部应力集中效应诱发变形孪晶产生,因此铜锰合金的晶粒细化效果优于纯铜,晶粒尺寸约为400 nm。位错强化、细晶强化、孪晶强化和固溶强化的共同作用,使得ECAP铜锰合金的力学性能显著提升,抗拉强度高达482 MPa,从而为高性能靶材的制备提供了一种有效方法。     

形变热处理对Cu-Ni-Cr合金组织与性能的影响

采用中频熔炼-铁模铸造-热轧-固溶-冷轧-时效处理工艺,制备了Cu-1.5Ni-0.5Cr合金板材。通过拉伸力学性能测试、电导率测试、金相和透射电子显微镜观察, 研究了不同形变时效条件对该合金组织和性能的影响。结果表明: 合金的高强度主要来源于预冷变形和时效过程中引起的亚结构强化和从过饱和固溶体中析出Cr粒子引起7的析出强化。时效前预冷变形量越大, 合金的强度提高越多, 而电导率只是稍有下降。该合金较好的形变热处理工艺为时效前进行50%的冷变形, 然后在450 ℃条件下保温4 h, 在此工艺条件下, 该合金的抗拉强度、屈服强度、延伸率、电导率分别为: σ_b=415.2 MPa、σ_0.2=368 MPa、δ₅=13.2%、σ_r =41.2%IACS。     

混合熵对定向凝固锰铜基阻尼合金组织与性能的影响北大核心

使用动态热机械分析仪、光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了不同成分梯度的定向凝固锰铜基合金的微观组织、阻尼行为以及力学性能特征。结果表明,在定向凝固过程中,随着合金元素的添加,枝晶间距逐渐减小,成分偏析程度增加,物相组成变为单一的母相,熵增引起的成分过冷使得枝晶易于断裂。添加镍与铁元素可以提高低温端孪晶的内耗值,而在加入锌元素后,MnCuNiFeZn合金在673 K下的内耗升高至0.023。随着混合熵的增加,三种不同成分梯度的定向凝固锰铜基合金的抗拉强度与伸长率均线性增加,合金应变硬化率的平稳保持段的斜率与混合熵呈正相关。     

自生复合材料Cu-Cr合金的制备与性能

用热型连铸工艺制备自生复合材料Cu-Cr合金，并测量其力学性能和导电率。结果表明，制备的含Cr量1.81％的自生复合Cu-Cr合金力学性能和电学性能优越。导电率可达到81．7％IACS，在未经冷变形强化的情况下抗拉强度达416MPa，延伸率达28．6％，可以实现工业化生产。     

热处理工艺对超高强铝合金组织与性能的影响

通过硬度、拉伸性能测试, 金相、扫描电镜、透射电镜观察, X 射线衍射分析, 研究了热处理工艺对新型电磁铸造合金(Al-9.0Zn-2.5～2.8Mg-2.0～2.4Cu-0.1～0.15Zr-0.224Ag)显微组织和性能的影响。结果表明:合金的峰时效制度为120 ℃/24 h。在峰时效条件下, 合金的抗拉强度达到730 MPa, 屈服强度达到705 MPa, 延伸率为8.8 %。合金有显著的时效硬化特性, 其强化机制主要是沉淀强化, 合金的主要强化相为GP 区和η′过渡相。合金的断裂形式为微孔聚集型韧性断裂。     

变形工艺对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

研究了熔铸、热加工及热处理条件对Cu-Cr-Zr合金组织和性能的影响,通过对比分析组织和性能特征可以得出：铸态的Cu-Cr-Zr合金存在微观偏析,Cr元素主要分布在晶界,组织分布很不均匀,性能较低;经过热锻、热挤变形后,改善了合金元素的分布,减小了晶粒尺寸,合金性能提高;在热处理过程中,热变形组织加速了合金元素扩散、促进析出过程,使析出硬化程度大幅度提高,热挤态的Cu-Cr-Zr合金固溶时效后获得较好的强度、延伸率和导电性匹配,它们分别为431.7MPa、28.1%和80% IACS。     

用熔铸-助熔剂法制备SiCp/Al-20Si分散型复合材料的研究

本文采用熔铸-熔剂法制造 SiCp/Al-Si 复合材料,并研究了复合材料的机械性能和抗磨耗性能.结果表明,选用氟盐作助熔剂,可有效地改善颗粒与基体溶液间的润湿性,提高了复合效果.复合材料的硬度值及弯曲强度都比基体合金提高25%左右,抗磨耗性极为优秀,比基体合金提高近10倍.2.5wt%-5 wt%SiCp/Al-20Si-4 Cu-0.7 Mg 复合材料,有着铸造工艺性好,弯曲强度高,比磨耗量低的特性,是一种理想的高强抗磨材料.