Ag含量对低合金化Cu-Ag合金拉拔线材组织和性能的影响

采用热型水平连铸技术制备Ag含量分别为0.6%、1.0%、2.0%和4.0%的Cu-Ag合金杆坯,并将d 16.0 mm杆坯拉拔加工成d 1.0 mm的线材,利用透射电镜分析其微细组织,并测试导电和力学性能。结果表明:拉拔线材由平行于拉拔方向的纤维晶组成,Cu-0.6Ag合金线纤维晶平均宽度约为340 nm;随着Ag含量增加,纤维晶尺寸减小,Cu-4.0Ag合金线纤维晶平均宽度为115 nm。纤维晶存在显著的〈111〉取向,纤维晶晶界主要为由位错塞积形成的小角度晶界,晶内存在大量位错,并发现少量的孪晶。随着Ag含量增加,Ag元素分布由局部富集转变为Ag相析出。Cu-0.6Ag和Cu-4.0Ag合金线材导电率随Ag含量的增大而减小,分别为91.2%IACS和79.5%IACS。Cu-0.6Ag和Cu-4.0Ag合金线材抗拉强度随Ag含量的增加而增大,分别为402.6 MPa和702.9 MPa。抗拉强度提高的主要原因是细晶强化和Ag相沉淀强化作用。

不同凝固条件制备的Cu-Ag合金原位纤维复合材料的结构与性质(英文)

以冷却速率101～103K/s的不同凝固条件制备了Cu-10Ag合金及其原位纤维复合材料。研究了铸态和形变态合金的结构与性能。铸态合金的结构由Cu相、Ag沉淀相和(Cu+Ag)共晶组成。通过大变形发展为Cu-Ag合金原位纳米纤维复合材料,其中由Ag沉淀相所形成的Ag纤维尺寸(d)与真实应变(η)呈指数函数关系:d=C·exp(-0.228η),(Cu+Ag)共晶中Ag层转变为更细的纳米Ag纤维。Cu-Ag合金原位纳米纤维复合材料显示了两阶段应变强化效应:在低真实应变阶段主要表现为加工硬化或位错强化,在高真实应变阶段主要表现为超细Ag纤维强化或界面强化。快速凝固的Cu-Ag合金原位纳米纤维复合材料比慢速凝固材料具有更高的包括极限拉伸强度和电导率在内的综合性能。在形变过程中复合材料的强度与电导率的演变出于相同的结构原因。

Cu-Ag合金原位纤维复合材料的应变强化效应

制备Cu-10Ag和Cu-10Ag-Ce合金原位纤维复合材料,研究结构变化与应变强化的关系。随着真应变增大,复合材料中的Ag纤维平均尺寸呈真应变的负指数函数减小,而极限强度呈真应变的指数函数增大。按其结构变化,原位复合材料显示两种强化机制:低应变阶段主要为加工硬化机制,高应变阶段主要为超细Ag纤维及界面强化机制。增大凝固速率和添加微量Ce明显细化合金的初始Ag相和Ag纤维尺寸,增高原位纤维复合材料的应变强化速率。在真应变为10.4时,缓慢、快速凝固Cu-10Ag合金和Cu-10Ag-Ce合金原位纤维复合材料的Ag纤维平均直径分别为140、90和80 nm,极限拉伸强度分别为1 250、1 370和1 430 MPa。

在加载电流作用下Cr对Cu-Ag合金磨损性能的影响

通过电滑动磨损试验、扫描电子显微镜和透射电子显微镜分析等方法,研究了在加载电流作用下微量C r对4种不同成分Cu-A g-C r合金磨损性能的影响,探讨其电磨损机理.结果表明:Cu-A g合金的磨损率随着C r含量增加而减小;不同成分合金的磨损率均随着电流和滑动距离增大而逐渐增大;由于加入微量C r在合金中形成弥散细小的析出相,在相同试验条件下,添加C r的合金磨损性能明显优于Cu-A g合金;合金的磨损机制主要为粘着磨损、磨粒磨损和电侵蚀磨损.

热处理和冷变形对连续定向凝固Cu-Ag合金性能的影响

研究了连续定向凝固Cu-Ag合金铸态试样及其经过大变形冷加工后线材的微观组织和性能,分析了热处理和冷变形对连续定向凝固合金的强度和电导率的影响.经过大变形冷加工后,Cu-Ag合金具有致密的纤维组织结构,强度进一步增加,电导率略有下降.在低温热处理后,Cu-Ag合金强度增加,电导率得到恢复.高温热处理时,Cu-Ag合金强度和电导率都下降.

制备工艺对Cu-Ag合金原位复合材料结构与性能的影响

研究了包括凝固速率、冷变形和中间热处理对Cu-10Ag合金原位复合材料结构与性能的影响. 观察了铸态组织及其在冷变形和中间热处理后的变化, 测量了材料的极限拉伸强度(UTS)与导电率. 观察到了两阶段应变强化效应, 讨论了影响强度与导电率的因素. 冷却速率在10～103 K·s-1范围内的凝固条件和中间热处理明显影响Cu-10Ag合金原位复合材料的结构与性能.

热处理对Cu-Ag合金原位复合材料结构与性能的影响

采用原位复合技术制备了Cu-10Ag合金原位复合材料,研究了热处理对形变复合材料的结构与性能的影响。热处理促使Ag沉淀析出和晶格常数降低。中间热处理增大极限拉伸强度(UTS)与改善导电率。采用不同的热机械处理获得了由不同强度与导电率组合的综合性能,典型的性能达到强度1500~1560MPa和导电率62%IACS^64%IACS。真实应变η=9.8的大变形Cu-10Ag合金原位复合材料的再结晶温度约350℃,其性能直至300℃是稳定的。自然时效处理提高大变形原位纤维复合材料的强度3.5%~5%,降低再结晶温度至250℃。

形变纤维增强高强度高电导率的Cu-Ag合金

通过对不同成分的 Cu- Ag合金进行大形变量拉伸及热处理 ,制成了具有高强度、高电导率的纤维增强复合材料 ,合金线材的抗拉强度达到 1.1GPa、电导率为 80 % IACS。研究了合金成分、形变及热处理在这一过程中对Cu- Ag合金力学性能、电学性能的影响。并对其强化机理进行了讨论。

Cu-Ag合金原位纤维复合材料的形变特征

制备了Cu-10Ag合金及其原位纤维复合材料,观察与研究了铸态和形变态合金及复合材料的显微结构。铸态合金由Ag沉淀、(Cu+Ag)共晶和Cu基体组成,其Ag相通过变形逐步形成纳米尺度Ag纤维,其平均直径可用真实应变η的幂指数d=d0·exp(-0.228η)拟合。复合材料的形变过程包含了滑移、孪生、位错增生与迁移以及Ag纤维与Cu基体间形成的共格位相关系和立方-立方协同形变机制。

电磁搅拌对Cu-Ag合金凝固组织及性能的影响

在有无电磁搅拌条件下制备了不同Ag含量的Cu-Ag合金,并对不同电磁搅拌条件下Cu-Ag合金的凝固组织和硬度进行测试。结果表明,电磁搅拌使Cu-Ag合金初生Cu枝晶变短、变粗,晶粒变细,且共晶组织细化;电磁搅拌使Cu-Ag合金初生Cu枝晶内Ag含量降低,合金横截面硬度降低。

高强高导Cu-Ag合金的研究现状与展望

采用先进的冷变形加工结合中间热处理的方法,可使Cu-Ag系合金获得细密的双相纤維复合组织,以达到使合金同时具有高强度和高导电性的双重目的。综述了这种新型合金的研究现状,展望了其进一步发展前景。

尺寸效应下Cu-Ag合金强度的神经网络预测

建立了基于尺寸效应的Cu-Ag合金抗拉强度反向传播神经网络和粒子群优化神经网络模型,将神经网络模型应用于Cu-Ag合金微细丝抗拉强度的预测。进行不同线径和银含量(质量分数)的Cu-Ag合金微细丝拉拔和微观组织试验。试验结果表明:铸杆微观组织由共晶树枝晶和共晶群体组成。拉拔变形量达98.06%时,枝晶组织基本消失,以变形态的细小等轴晶组织为主,且均匀致密。抗拉强度随线径减小持续增加,当线径小于1 mm时,合金的抗拉强度迅速增大,表现出明显的尺寸效应。确定神经网络模型最优拓扑结构为2-10-1,两种神经元网络模型样本数据的相关系数分别为0.794和0.907,粒子群优化-反向传播(PSO-BP)人工神经网络模型测试样本最大相对误差绝对值为3.3%,能准确预测Cu-Ag合金的抗拉强度。

微量稀土添加剂对Cu-Ag合金原位纤维复合材料结构与性能的影响

制备了Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE(RE=Ce,Y,Gd)合金原位纤维复合材料,研究了它们的显微结构与性能。结果表明,微量RE添加剂对合金铸态组织具有变质和细化作用,增大了(Cu+Ag)共晶比例和减少了Ag沉淀比例,并能提高合金的再结晶温度和不连续Ag沉淀温度。随真实应变η增大,复合材料中Ag纤维平均直径d呈η的负指数函数减小:d=d0.exp(-0.228η),而复合材料的应变强度呈η的指数函数增大:σCu/Ag=σ0(Cu)+[kCu/Agd0-1/2]exp(η/3)。Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE复合材料显示两阶段强化机制:低应变阶段为加工硬化机制,高应变阶段为超细Ag纤维及界面强化机制。微量RE添加剂明显减小d0值,因而明显增高原位纤维复合材料的应变强化速率。

Cu-Ag合金原位纤维复合材料的沉淀强化效应

研究了形变态Cu-10Ag和Cu-10Ag-RE合金原位纤维复合材料时效强化效应。在300℃以下温度时效显示连续沉淀并导致合金强化,在300℃以上温度时效显示不连续沉淀,析出片层状Ag沉淀并与Cu基体保持共格位向关系。在真应变η=6时效,合金具有高的时效强化效应,其极限拉伸强度增幅可达约12%;而在真应变η=9.8时效,时效强化效应减弱,极限拉伸强度增幅约4%～5%。微量Ce或Y添加剂提高Cu-10Ag合金的时效强化效应及不连续沉淀温度。

合金元素对Cu-Ag合金组织、力学性能和电学性能的影响

采用冷变形及中间热处理方法制备了具有双相纤维复合组织的Cu Ag合金 ,研究了成分与组织、性能的关系。随着变形程度的增加 ,合金强度上升而电导率下降。合金中Ag含量由 6 %增加至 2 4%时 ,铸态组织中第二相数量明显增多 ,变形后能够形成更多的Ag纤维复合相 ,因而合金强度明显上升。在Cu 6 %Ag中添加 1%Cr元素可以使合金基体得到进一步强化并在一定程度上细化了Ag纤维相 ,也可使合金强度得到显著改善。在Cu 6 %Ag 1%Cr合金中添加微量稀土元素可使Ag纤维分布更为弥散 ,因而使合金在不降低导电性的同时增加强度 ,尤其在高强度范围内这种作用更为显著。

Ag含量对Cu-Ag合金组织及性能影响研究

研究了不同Ag含量对Cu-Ag合金显微组织和性能的影响。结果表明,Ag含量增加导致了Cu-Ag合金纤维增加,间距减小,合金的强度升高,导电率降低。

液相还原法制备纳米晶Cu-Ag合金粉末

研究了用液相还原法制备出平均粒径为75 nm、黑色无定形的纳米级Cu-Ag合金,该工艺优化的还原反应条件为:反应体系温度70℃,还原剂浓度为2.00 mol/L,反应物浓度[CuSO4]=1.00 mol/L,[AgNO3]=1.00 mol/L,反应的pH=11.00.

纤维相复合Cu-Ag合金组织、性能及合金化的研究与发展

介绍了纤维相复合强化Cu-Ag合金导体材料复合纤维组织形成方法、力学性能、导电性能及微合金化等方面的研究现状,提出了存在的问题及发展方向。纤维相复合强化Cu-Ag合金中的纳米双相纤维复合组织依靠强烈冷变形过程原位形成,具有优良强度和电导率,材料成分、应变程度、中间热处理及最终热处理决定材料中溶质固溶程度、两相比例、组织组成物体积分数、显微组织形态及纤维组织分布,进而决定纤维复合组织中的应变硬化水平及电子散射行为。添加某些第三组元能够改善合金强度但同时降低电导率。为促进这种新型导体材料进一步发展并应用,应继续深入研究不同条件下材料的强化规律、导电行为及制造技术。

形变及热处理对Cu-Ag合金性能的影响

本文通过对Cu-Ag合金进行大形变量拉伸及热处理,制成具有高强度、高导电率的纤维增强复合材[1].在此基础上,研究了形变及热处理对Cu-Ag合金力学性能、电学性能的影响.并通过对Cu-Ag合金初态、终态组织的分析,初步解释了其中的强化机理.

不同温度退火后Cu-Ag合金的组织和性能

采用连铸法结合冷拉拔与中间软化处理制备Cu-4Ag和Cu-20Ag合金,研究了合金在不同温度(440,480,520℃)退火后的显微组织、硬度和导电率。结果表明:退火后,富银相在Cu-4Ag和Cu-20Ag合金横截面上分别呈细小的颗粒状和连续的网状结构,在合金纵截面上均呈纤维状。与Cu-4Ag合金相比,Cu-20Ag合金的富银相较多,硬度较高,导电率较低;随退火温度升高,2种合金的硬度降低,导电率增大,480℃退火后二者的导电率和硬度均最接近;在480℃退火时Cu-20Ag合金的导电率和硬度达到最优匹配。