高强高导Cu-Cr-Te-Zr合金的组织与性能研究

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本文以高强高导铜合金为研究背景,采用硬度测试、电导率测定、金相分析、X衍射分析(XRD)、扫描电子显微分析(SEM)、透射电子显微分析(TEM)等分析方法,研究了Cu-Cr-Te-Zr合金在不同热处理工艺下的力学性能、导电性能及其组织结构的影响和变化规律,得到以下主要结论:1) Cu-Cr-Te-Zr合金的最佳热处理时效工艺是:980℃固溶1小时+冷变形(变形量70%)+450℃时效4h,此状态下合金的硬度为134HB,电导率为73%IACS。2)合金经高温固溶处理后,铬碲锆元素固溶到铜基体中,但仍有部分未溶相残留在基体中,未溶相以铜碲化合物和单质铬为主,但基体内部相比热轧态更纯净,晶粒类型为等轴状,仍能发现孪晶组织。3)合金经450℃/4h时效后,衍射花样中发现的析出相包含以下几项:b.c.c结构的单质Cr,属空间群Pm-3n,晶格常数a=0.4588nm,与基体的位相关系为(110)m//(110)p,[001]m//[111]。。密排六方结构的Cu2Te,其晶格常数a=0.8375nm, c=2.163nm。属于正交晶系的Cu4Zr以及产生超点阵衍射斑b.c.c结构的CrCu2(Te,Zr)与基体之间为N-W位相关系。合金经550℃/4h时效后,CrCu2(Te,Zr)相分解为其他产物,超点阵斑点消失。4) Cu-Cr-Te-Zr合金主要通过冷变形时效析出来获得较高的力学性能。冷变形促进合金的时效析出过程,但析出的粒子与位错、晶界的交互作用在提高合金强度的同时抑制合金的再结晶过程,使合金获得良好的性能。5)通过测量450℃下不同时间时效后合金的电导率,对时效过程中的Avrami相变动力学经验方程进行了初步推导,本实验样品在450℃下时效析出的相变动力学方程为:f=1-exp(-0.00236t1.21535)
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