高强高导Cu-Cr-Zr系合金的研究现状

从合金成分设计、析出相结构和制备技术三方面综述了高强高导Cu-Cr-Zr系合金的研究现状。在分析多种元素对合金强度影响的基础上,重点讨论了稀土元素的作用,适量稀土的加入能同时提高合金的硬度和电导率。Cu-Cr-Zr系合金的析出相主要是Cr和CuxZr(x=3,4,5)相,且合金在470℃时效4h形成有序的原子排列,其化合物类型为CrCu2(Zr,Mg)。固溶形变时效强化技术和快速凝固技术与常规固溶时效处理相比都能大大提高合金的综合性能。该类合金今后应向多元微合金化方向发展,尚待解决的主要问题是Zr、稀土等易烧损元素的熔炼较难控制。

Cr含量对Cu-Cr-Zr-Y合金时效性能的影响

对两种不同Cr含量的合金Cu-0.43Cr0.058Zr0.031Y和Cu0.20Cr0.066Zr0.060Y,在900～980℃进行了固溶处理,并对显微硬度和电导率进行了测试,对固溶态金相组织进行了观察。结果表明,Cr含量较高的Cu0.43Cr0.058Zr0.031Y合金的固溶处理温度可采用960℃,而Cr含量较低的Cu0.20Cr0.066Zr0.060Y合金为920℃。两种合金固溶后分别在400～520℃进行时效,其电导率和显微硬度的测试对比结果表明,Cr含量较高的合金在较低温度(400℃)时效后的电导率比Cr含量较低合金的低,而较高温度(480℃)时效后Cr含量对电导率的影响不明显;Cr含量对合金显微硬度的影响较大,不同时效温度处理后,Cr含量高的合金硬度均明显低于低Cr含量合金。

固溶温度对Cu-Cr-Zr-RE合金性能和组织的影响

通过对Cu-0．43Cr-0．58Zr-0．031Y合金和Cu-0．20Cr-0．66Zr-0．060Y合金进行不同温度固溶处理后合金硬度和导电率的测定与分析，可以确定Cu-0．43Cr-0．67Zr-0．031Y合金的固溶温度为960℃，Cu-0．20Cr-0．63Zr-0．060Y合金为920℃。运用金相和扫描电镜对固溶后合金的显微组织进行观察和分析，发现Cr是影响固溶温度的主要因素，合金的固溶温度随Cr含量的增加而升高。

时效对Cu-Cr-Zr-Y合金显微硬度及导电率的影响

探讨时效温度及变形量对Cu-0.40Cr-0.67Zr-0.021Y合金显微硬度及导电率的影响。结果表明,合金经950℃×1h固溶处理后在480℃时效+40%变形×0.25h,可达到较好的硬度和导电率,分别为133HV和82.83%IACS。

用导电率研究Cu-Cr-Zr-Y合金的相变动力学

通过测量Cu-Cr-Zr-Y合金时效过程中的导电率变化和导电率与时效析出相的转变量之间的内在关系,计算出时效过程中析出相的转变比率,并确定了不同温度下描述时效析出相转变比率与时效时间关系的Avrami经验方程。在此基础上,确定了一定温度下导电率随时效时间变化的导电率方程。同时用固态热分解反应机理的微分方程,验证了用Avrami经验方程来描述合金的析出过程是正确的。