等温退火对8030铝合金导线组织性能的影响

研究了不同等温退火工艺对8030铝合金导线组织及性能的影响。结果表明:等温退火前后合金均由α-Al基体和Al₆Fe相组成。在同一等温温度下,随着等温时间的延长组织逐渐趋于均匀化;同一等温时间下,随着等温温度的升高,组织趋于均匀化的时间缩短。经过等温退火处理后铝合金导线的导电率均有所提高,在470 ℃均匀化退火24 h后再经240 ℃等温4 h,合金导电率达到最高值57.21%IACS,比未经热处理试样的导电率提高了2.4%IACS。经过等温退火处理后铝合金导线的硬度及抗拉强度均有所降低,塑性大幅度提高。在470 ℃均匀化退火24 h后再经260 ℃等温8 h,合金的伸长率最高可达23.64%。热处理前后合金均为塑性断裂。     

多元磷青铜合金的冷加工硬化及再结晶温度

对多元磷青铜合金进行不同程度的冷变形,绘制出合金的加工硬化曲线。通过对不同温度退火后试样的抗拉强度、硬度、伸长率及导电率进行测试和组织观察,确定合金的再结晶温度。结果表明,经冷塑形变形后,Cu-Sn-P-Fe-Ni合金呈现出典型的加工硬化特性。随着加工率的增加,合金的抗拉强度呈先增大后趋于稳定的趋势,而断后伸长率和电导率呈相反变化规律。在相同的退火时间下,随着退火温度的增加,Cu-Sn-P-Fe-Ni合金的强度呈先缓慢减小,再剧减,最后趋于稳定的变化规律;为节约效能缩短时间,确定Cu-Sn-P-Fe-Ni合金经80%变形后的再结晶退火制度为440 ℃×5 h。     

稀土Al-Mg-Si合金导线的热处理与性能研究

采用稀土微合金化和热处理相结合的方法制备出了高强高导电率的铝合金导线,研究了均匀化退火温度和时间、时效温度和时间对合金显微组织、力学性能和导电性能的影响,优化了均匀化退火和时效热处理工艺。结果表明:相对于铸态合金,均匀化退火态合金的硬度降低而导电率提高;随着均匀化退火温度的升高和均匀化退火时间的延长,合金的显微硬度逐渐降低而导电率不断提高,适宜的均匀化退火工艺为570℃/8 h;随着时效温度的提高,导电率达到标准所需的时间缩短,而抗拉强度达到标准的时间先增加而后减小;稀土铝合金导线适宜的时效热处理工艺为190℃/9 h,此时铝合金导线的抗拉强度为242 MPa、导电率为60.2%IACS。     

退火工艺对含铒5A06铝合金组织性能影响

对含铒5A06铝合金进行75~450℃,1h退火处理和75、150、200、250、275、300、400、470℃的从0.5~100h退火处理,并对退火后的合金进行硬度测试、光学显微镜分析、扫描电镜分析,发现退火温度对合金组织性能影响显著,退火时间对合金影响较微小。进行不同温度1h退火时,在75℃退火,合金硬度少量下降;在125~250℃温度退火,随退火温度增加合金硬度下降趋势较缓,耐腐蚀性普遍较低;在250~275℃退火后,合金硬度大幅下降,降幅达28%,但耐腐蚀性能显著提高;275℃以上温度退火,合金硬度变化趋于稳定。进行不同时间退火时,合金在小于200℃和大于275℃时硬度随时间的变化不明显,合金在任一温度下退火0.5h即可完成主要的组织性能转变,退火100与0.5h的合金组织性能差异不大,但在200~275℃区间内,随退火时间延长合金硬度连续下降,250℃退火时合金硬度随时间的延长下降最为明显。在本实验不同退火工艺下合金硬度HV均不小于850MPa。     

电线电缆用Al-Fe-Cu-0.25La-Zr耐热合金的导电性能

采用导电率测试仪、万能拉伸试验机、光学显微镜等分别测试了Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金的导电率、抗拉强度、伸长率等性能指标及显微组织,研究了电线电缆Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金在不同退火工艺下的导电性能与力学性能。结果表明,合金在350 ℃×2 h退火时达到导电率峰值62.8%IACS,抗拉强度为101.5 MPa,伸长率为32.4%;在300 ℃退火2 h时导电率达到62.1%IACS,抗拉强度为125.0 MPa,伸长率为13.4%。合金在300 ℃×(4~10) h退火期间,合金的导电率维持相对稳定,且高于350 ℃×(4~10) h,说明合金在300 ℃时具有更好的耐热稳定性。Al-Fe-Cu-0.25La-Zr合金最优的退火工艺为300 ℃×2 h,此工艺处理后的合金线材符合对电线电缆电学性能与力学性能的标准要求,且可以降低生产成本。     

冷轧Cu-15Cr原位复合材料组织和性能研究

经冷轧变形和中间退火制备了Cu-15Cr形变原位纤维增强复合薄板材料。用SEM、拉伸试验机和电阻率测试仪研究了变形量及退火温度对Cr纤维形貌、合金强度及导电性能的影响。结果表明:随合金变形量的增加,Cr纤维逐渐变薄、变宽,纤维间距逐渐减小,材料的抗拉强度和导电率都逐渐增大。退火温度升高,材料抗拉强度随之降低,导电率先升高后降低,退火温度为550℃时,导电率峰值为84.4%IACS;退火温度升高,Cr纤维依次发生球化,球化加剧、纤维断裂。最终变形量时,材料达到较好的综合性能匹配,退火前抗拉强度和导电率为694 MPa和78%IACS;500℃退火后抗拉强度和导电率为570 MPa和83%IACS。     

退火对黄铜包覆纯铜绞线组织和力学性能的影响

黄铜包覆纯铜绞线是电气化铁路综合接地系统的关键地线材料，目前主要采用套管拉拔法加工。本文采用连铸复合-拉拔加工新工艺制备了黄铜包覆纯铜绞线，研究了退火温度和时间对拉拔态复合线材微观组织、性能、界面和拉伸断裂行为的影响。结果表明：当退火时间固定为1 h时，随着退火温度的升高，纯铜芯线和黄铜包覆层再结晶程度增大，二者分别在275℃和300℃完成再结晶。在退火温度200～300℃、退火时间0.5～1 h的范围内，随退火温度升高和退火时间的延长，复合线材的硬度和抗拉强度快速下降，断后伸长率快速提高。随退火温度的提高和退火时间的延长，黄铜/纯铜界面的扩散层厚度增厚，从(250℃, 1 h)退火条件下的4.0μm增加至(400℃, 1 h)的7.2μm，或从(300℃, 0.5 h)时的4.3μm增加至(300℃, 2 h)时的8.1μm。综合考虑各种因素，推荐的合理退火条件为(300～350℃, 1 h)。在该条件下退火后，线材的断后伸长率由拉拔态的3%大幅度升高至约40%；黄铜包覆层的拉伸断裂模式由退火前的解理断裂转变为韧性断裂，有利于提升贯通地线的服役安全性和延长服役寿命。     

热处理工艺对建筑高强钢耐延迟断裂性能的影响

采用不同的退火温度和淬火工艺、相同的回火工艺对Q390建筑高强钢进行了热处理,并进行了拉伸试验和延迟断裂试验。结果表明:随退火温度从870℃提高到990℃或淬火温度从850℃提高到950℃,建筑高强钢的耐延迟断裂性能先提高后下降;等温退火和分级淬火能更好地提高建筑高强钢的耐延迟断裂性能。与850℃×60 min常规淬火相比,900℃×40 min+400℃×20 min分级淬火的建筑高强钢在0.75倍抗拉强度恒定载荷下的延迟断裂时间延长190%;在0.65倍抗拉强度恒定载荷下的延迟断裂时间延长162%。退火工艺优选为930℃×0.5 h+720℃×1.5 h等温退火,淬火工艺优选为900℃×40 min+400℃×20 min分级淬火。     

退火对冷轧Cu-Ag合金组织及性能的影响

采用扫描电镜、透射电镜、拉伸试验机和热电性能分析系统等研究了退火对Cu-24%Ag合金显微组织、力学性能以及电学性能的影响,通过构建电子界面散射模型对合金导电机制进行了研究。结果表明,通过退火对Cu-24%Ag合金的显微组织进行了有效调控,改善了其综合性能。与冷轧态相比,合金经350 ℃退火1 h后,抗拉强度下降至冷轧态的95%,合金导电率提升了4%IACS。经450 ℃退火1 h,由于Ag纤维的溶解,合金的抗拉强度显著下降,只有冷轧态的一半左右;Ag纤维的溶解降低了电子的散射几率,使得导电率大幅度提升。因此,合金在350 ℃退火1 h后综合性能最佳,其抗拉强度和导电率分别为622 MPa和81%IACS。     

复杂多元Cu-Fe-P-Zn-Sn-Mg合金的冷加工硬化及再结晶温度研究

对复杂多元Cu-Fe-P-Zn-Sn-Mg合金的冷加工特性进行研究,绘制其加工硬化曲线。通过测试不同退火态复杂多元铜合金的抗拉强度、伸长率及硬度,并进行显微组织观察,拟合出抗拉强度与退火温度、加工率之间的曲线,确定出合金的再结晶温度。结果表明,Cu-Fe-P-Zn-Sn-Mg合金具有明显的加工硬化特性,随着加工率的增加,该合金的抗拉强度和硬度增加,而伸长率则呈相反的变化规律。当加工率达到80%时,合金抗拉强度可达560 MPa,硬度可达160 HV。在相同的退火时间下,随着退火温度的增加,该合金的抗拉强度呈先缓慢减小,再剧减,最后趋于稳定的变化规律。合金在不同退火温度及加工率条件下,其抗拉强度与退火温度和加工率之间的关系符合y=(2.65ε+28.05)/[1+e^(x+1.62ε-503.04)/(0.006ε+19.06)]+0.22ε+307.68。为有效减少能耗和缩短生产周期,确定Cu-Fe-P-Zn-Sn-Mg合金经80%变形后的合理再结晶退火制度为450℃×1 h。     

Effects of annealing process on electrical conductivity and mechanical property of Cu-Te alloys

1 Introduction Pure copper and copper alloys are widely used due to the high electrical conductivity, high heat transfer, corrosion resistance and excellent formability[1-5]. But the strength of pure copper is low and the strength gained during cold worki…     

冷轧Cu-15Cr原位复合材料性能及Cr纤维相高温稳定性

采用冷轧变形结合中间退火得到形变Cu-15Cr原位纤维增强复合材料。利用扫描电镜、电子拉力试验机及数字微欧计研究退火温度对材料的Cr纤维形貌、抗拉强度及导电性能的影响。结果表明:Cr纤维的高温不稳定性是边缘球化和晶界开裂的结果;随退火温度升高,Cr纤维的高温失稳过程为Cr纤维发生边缘球化、球化向Cr纤维中心扩展、Cr纤维晶界开裂(三叉晶界处)、Cr纤维断裂。随退火温度升高,Cu-15Cr原位复合材料抗拉强度逐渐降低,导电率先逐渐升高,在550℃达到峰值84.4%IACS后迅速下降;经450℃退火,能得到具有较好综合性能的冷轧Cu-15Cr原位复合材料,其抗拉强度达到656 MPa,导电率达到82%IACS。     

退火处理对3D打印CoCrFeMnNi高熵合金组织和性能的影响

采用选区激光熔化(SLM)工艺制备了等原子比CoCrFeMnNi高熵合金,并对试验合金分别进行了650 ℃×1 h和900 ℃×1 h的退火处理。结合微观组织分析、拉伸性能分析和断裂特征分析,研究了退火工艺对SLM制备的CoCrFeMnNi高熵合金组织和力学性能的影响。结果表明:打印态试样屈服强度、抗拉强度和伸长率分别为672 MPa、751 MPa和34.3%。650 ℃×1 h退火处理后,屈服强度、抗拉强度和伸长率略微降低,分别为583 MPa、718 MPa和33.5%。900 ℃×1 h退火处理后屈服强度和抗拉强度分别降低至494 MPa和707 MPa,伸长率提高至46.6%。断口呈典型的韧窝特征,变形机制均为纳米孪生。     

退火对TA1/5052爆炸复合板界面组织与性能的影响

将TA1/5052爆炸焊接复合板在350、400及450 ℃分别保温1、3、6、9 h退火,对退火前后复合板组织和性能进行分析。结果表明:随退火温度升高,原子扩散加剧,界面形成的扩散层逐渐变厚;退火过程中铝易于向钛侧扩散,白色亮带和柯肯达尔孔洞主要位于靠近界面的5052铝合金侧;退火前界面处物相组成为α-Ti、α-Al、TiAl₃,经350、400 ℃退火3 h及450 ℃退火1、3、6、9 h后,物相组成不变。经不同温度退火后,复合板界面抗拉强度低于退火前,而断面收缩率和伸长率明显高于退火前。拉伸断口分析表明,复合板TA1侧为以脆性断裂为主、韧性断裂为辅的韧脆混合断裂,5052侧为韧性断裂;复合板在350 ℃退火时界面剪切强度和剥离强度最大,较爆炸态分别增加8.24%和45.68%,随退火温度升高,界面剪切强度和剥离强度降低。退火前后界面结合区硬度均高于基复板两侧硬度,且随离界面距离增加,硬度逐渐降低直至降至钛铝两侧母材硬度。退火后界面结合区硬度明显低于爆炸态硬度。     

退火工艺对T2纯铜线材组织和性能的影响

通过冷拉拔塑性成形制备了T2纯铜线材,然后对其进行了400 ℃×60 min低温长时退火和850 ℃×(20,40,60) s高温短时退火试验。通过光学显微镜、扫描电镜、万能试验机和直流双臂电桥等,研究了不同状态线材的微观组织、力学和电学性能。研究表明:拉拔态纯铜线材的纤维状组织在退火后形成了再结晶晶粒,并伴有退火孪晶出现。随着850 ℃退火保温时间的增加,退火线材的再结晶晶粒不断长大,晶粒形貌更趋向等轴晶,组织均匀性得到提高。退火态线材的平均抗拉强度约是拉拔态的57.1%;断后伸长率约是拉拔态10倍;经400 ℃×60 min退火,其导电率比拉拔态线材仅提高约0.3%;经850 ℃×(20,40,60) s退火其平均导电率比拉拔态线材提高约5.2%。高温短时退火后线材的综合力学性能和电学性能不仅比低温长时退火的性能较优,而且其具有较高的退火效率。拉拔态线材经850 ℃×40 s高温短时退火后具有较高的综合力学性能和导电性能。     

变形及热处理对Al-Sc二元合金力学性能与导电性能的影响

研究了Al-x Sc(x=0、0.10%、0.45%、0.70%)合金在挤压变形、拉拔变形和热处理过程中的力学性能和导电性能的变化。结果表明,铸态Al-Sc二元合金的强度都随Sc含量的增加而增加,而电导率逐渐降低。挤压变形后,Al-Sc合金的晶粒均有所细化,屈服和抗拉强度大幅提升,塑性略有下降;拉拔变形后,加工硬化使各Al-Sc合金的强度进一步提高,伸长率大幅降至1%左右;经过400℃保温2 min+300℃保温150 min的热处理后,Al-Sc合金的伸长率大幅提升,纯铝和Al-0.1%Sc合金的强度降低,然而添加0.45%和0.70%Sc的合金强度却有所升高,这主要是由于热处理后含Sc第二相析出导致的。两种变形过程对Al-Sc合金电导率的影响很小,热处理可通过分解铝钪固溶体大幅提高Al-Sc合金的电导率。最终制备的Al-0.45%Sc合金屈服强度,伸长率和电导率分别为210 MPa,7.2%,34.8×10^6S/m,兼具良好的力学性能和导电性能。     

终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响

采用拉伸和硬度测试、显微组织及拉伸断口观察等方法研究了终轧温度及退火温度对5052铝合金板材组织及性能的影响。结果表明,未经退火时,板材表层已经发生再结晶,而中心层组织仅发生回复过程。退火处理后,随退火温度的升高,合金板材的强度、硬度下降,而伸长率增加。5052铝合金终轧温度不低于330 ℃时,可在后续的冷加工获得较为均匀的组织,经400~500 ℃退火可获得综合性能较为优异(R_m≥175 MPa、R_p0.2≥65 MPa和A≥32%)的5052-O态合金板材。