形变cu15crzr原位复合材料的组织与性能研究

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1、摘要论文题目：形变Cu-15Cr-Zr原位复合材料的组织与性能研究专业：材料学研究生：高林华指导教师：李炎教授摘要随着现代工业的高速发展，对导电材料性能的要求越来越高，既要有良好导电性，还要具有高的强度。传统的提高铜合金强度的方法作用有限，难以满足使用要求。因此研究和开发新型高性能铜合金对现代工业具有极为重要的战略和现实意义。本文通过多次冷变形结合适当的中间退火制备了Cu-15Cr-0.1Zr、Cu-15Cr-0.2Zr、Cu-15Cr-0.1Zr-RE三种形变原位复合材料，借助抗拉强度测试、导电率测试、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)

2、等手段研究了Zr含量、微量的RE元素、应变量、中间退火工艺对合金组织和性能的影响，主要得到以下结论：Zr含量为0.1%的合金拉拔至最终尺寸时综合性能最好。Cu-15Cr合金中添加0.2%Zr会加剧合金在形变过程中产生的加工硬化，不利于拉拔变形，并使导电率受到恶化；在Cu-15Cr-0.1Zr合金中加入微量的RE会使合金的导电性略有提高，但强度降低。合金的铸态组织由α-Cu基体、大量粗大的Cr树枝晶、少量的Cr共晶体组成。在冷拉拔过程中，热锻并经固溶处理后的Cr相沿拉拔方向伸长，随着应变量的增大，逐渐形成横截面为弯曲薄片状的Cr纤维，合金的强度

3、增加，导电率降低。对两道中间退火制备的Cu-15Cr-0.1Zr合金的研究发现，中间退火在不严重影响材料强度的同时显著提高了材料的导电率。第一道中间退火对合金的最终性能起关键作用。拉拔至最终尺寸时，第一道中间退火温度为450℃的合金能获得最好的抗拉强度。第一道中间退火温度为500℃的合金能获得最好的导电性能。用三道中间退火的Cu-15Cr-0.1Zr合金在变形至最终尺寸时，合金的强度略低于经两道中间退火制备的合金，但导电率有所升高。对Cu-15Cr-0.1Zr合金的热稳定性测试结果表明：合金的抗软化温度达到了500℃以上，满足性能指标。合金在

4、400℃~600℃退火，导电率随着退火温度的升高逐渐增大，在600℃达到最大值(约78%IACS)，并随着退火温度的继续升高迅速下降。I摘要拉拔至最终尺寸η=6.43时，采用450℃+450℃、500℃+450℃、500℃+500℃两道中间退火制备的形变Cu-15Cr-0.1Zr原位复合材料满足抗拉强度≥1000MPa、导电率≥70%IACS、抗软化温度≥500℃的性能指标，抗拉强度和导电率的组合分别为：1212MPa/70%IACS、1150MPa/70.9%IACS、1025MPa/71.5%IACS。关键词：Cu-15Cr-Zr合金，形

5、变铜基原位复合材料，抗拉强度，导电性，热稳定性论文类型：应用基础研究II摘要Subject:StudyonStructureandPropertiesofDeformationProcessedCu-15Cr-ZrIn-SituCompositesSpecialty:MaterialsscienceName:GaoLinhuaSupervisor:ProfessorLiYanABSTRACTWiththedevelopmentofmodernindustry,therequirementofpropertiesofelectricmateri

6、alismoreandmorehigh,notonlybetterconductivitybutalsohighertensilestrength.Soitisveryimportantandsignificanttoresearchanewhighpropertiescopperalloyformodernindustry.Inthispaper,deformationprocessedCu-15Cr-0.1Zr,Cu-15Cr-0.2ZrandCu-15Cr-0.1Zr-REin-situcompositeswerepreparedbya

7、ppropriatecolddrawingandintermediateannealing.Therelationshipamongtheproperties,microstuctureandthecontentofZr,theadditionofRE,strain,intermediateannealingofalloyswasinvestigatedbytensilestrengthtest,electricialconductivitytest,SEM,andTEM.Thefollowingwerethemainconclusions.

8、Thealloyswith0.1%Zrhadthebestpropertieswhentheyweredrawntoη=6.43.TheadditionofZrab