弥散铜-WC复合材料的热变形行为及动态再结晶临界条件

利用Gleeble-1500D热力模拟试验机,在变形温度为350～750℃、应变速率为0.01～5 s-1、总应变量约为0.5的条件下,对复合材料的高温热变形行为及动态再结晶临界条件进行研究。结果表明:弥散铜-WC复合材料高温流动应力-应变曲线主要以动态回复和动态再结晶软化机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;在真应力-应变曲线基础上,建立的Al2O3/Cu-WC复合材料高温变形本构模型较好地表征了其高温流变特性,其热激活能为208.35 kJ/mol;同时,利用其θ-σ曲线出现拐点及-dθ/dσ曲线上出现最小值研究了动态再结晶的临界条件。

WC含量对弥散铜-WC复合材料热变形行为的影响

采用真空热压烧结工艺成功制备WC体积分数为0、10%、20%的弥散铜-WC复合材料,分析了其显微组织和性能;并利用Gleeble-1500D热力模拟试验机,研究了该复合材料在变形温度为350~750℃,应变速率为0.01~5 s-1条件下的热变形行为。结果表明:复合材料的相对密度在95%以上,随着WC含量的增加,其导电率下降、硬度升高。弥散铜-WC复合材料高温流变应力-应变曲线主要以动态再结晶机制为特征,峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加;高温变形条件下弥散铜-WC复合材料流变应力本构方程可以用双曲线正弦方程和Z参数描述;其热变形激活能分别为193.81,208.35和229.17 kJ/mol。

弥散强化铜基复合材料的研究现状与展望

弥散强化铜(DSC)合金因为有一系列优良的性能而逐渐成为很多领域中不可替代的结构功能材料,常用的增强相一般有Al2O3,WC和TiB2,最近,又有一种新的Ti3SiC2陶瓷被用来作为增强相。本文对几种复合材料分别做了介绍,分析了研制弥散强化铜基复合材料中的一些问题,还对该材料的应用进行了展望。

稀土氧化物弥散强化铜基复合材料的制备技术

稀土氧化物RO_x由于特殊的结构而成为弥散强化铜基复合材料最理想的强化相之一,稀土氧化物弥散强化铜基复合材料Cu-RO_x优良的性能使其具有广阔的应用。然而Cu-RO_x的制备异常困难;本文综述了这方面的研究进展。

高导电弥散铜-MoS_2复合材料的载流摩擦磨损性能

采用热压烧结法制备弥散铜-MoS2复合材料,研究了复合材料的导电性、力学性能以及载流摩擦磨损性能。结果表明,随着MoS2含量的增加,材料力学性能降低、导电率下降,而耐磨性提升,含3%MoS2复合材料的耐磨性好于含1%MoS2材料。在磨损实验中发现,摩擦副表面形成具有自润滑作用的第三体润滑膜可进一步改善复合材料的耐磨性,该润滑膜是由处在塑性变形阶段的铜与铜钼硫化合物组成,它使得含3%MoS2复合材料在电流为90 A时的磨损率低于电流为30 A时的磨损率。弥散铜-MoS2复合材料的摩擦磨损机制主要是黏着磨损、磨粒磨损及疲劳磨损。

真空热压制备弥散铜-MoS_2-Mo耐磨复合材料研究

采用真空热压技术,以含0.3%Al2O3的弥散铜为基体,通过调配润滑组元Mo S2和高温组元Mo的含量,以期改善铜基复合材料的耐高温、导电、耐磨损等综合性能。研究结果表明:耐磨自润滑复合材料材料显微组织由基体铜相、铜钼硫化合物以及少量游离存在的金属Mo组成;随着Mo S2含量的增加,基体铜相不断减少,铜钼硫化合物所占比例增大,并连接成断续的网状,基体铜相被轻微割裂。而随着Mo含量的增多,游离的Mo颗粒和铜钼硫化合物易发生团聚。加入润滑组元Mo S2则使复合材料的导电率减少,高温组元Mo使复合材料的导电率和硬度增加,0.3%Al2O3弥散铜-1%Mo S2-7%Mo复合材料具备良好的抗高温摩擦磨损性能。

高强度、高导电铜合金及铜基复合材料研究进展

概述了高强度、高导电铜合金及铜基复合材料的研究现状,介绍了此类材料的强化机理、制备方法、组织、性能特点,指出:传统析出强化型铜合金具有较高的强度和导电性,且制备工艺较简单,适于用作各类电连接器件材料,今后此类材料应注重综合利用各种强化手段和多元合金化,以提高性能,降低成本;弥散强化铜(DSC)在高温应用领域有显著优势,但存在工艺复杂、性能不稳定等问题;形变铜基复合材料具有较前两者更为优异的性能,代表了高强度、高导电铜基导电材料的发展方向,但制备工艺复杂,应用受到限制。

弥散强化铜-氧化铝复合材料及其制品的制备及产业化

颁奖词 烟台万隆真空冶金股份有限公司实施的“弥散强化铜一氧化铝复合材料及其制品的制备及产业化”项目采用特殊工艺和装备，实现了高速铁路、核电、冶金、航天等领域一系列特种铜合金材料的国产化，产品性能达到国际先进水平，为相关行业降低成本、提高效率作出厂贡献。

喷雾干燥法制备Cu-Al_(2)O_(3)复合粉末及其复合材料的组织与性能

用Cu(NO_(3))_(2)·3H_(2)O和Al(NO_(3))_(3)·9H_(2)O为原料,通过喷雾干燥、焙烧、还原、球磨等制备Cu-Al_(2)O_(3)复合粉末,然后热压烧结制备块体Cu-Al_(2)O_(3)复合材料,最后通过热锻造实现进一步致密化。利用X射线衍射仪、扫描电镜和透射电镜等研究Cu-Al_(2)O_(3)复合粉末和块体复合材料的显微组织与形貌,并测试复合材料的抗拉强度和电导率。结果表明,Cu-Al_(2)O_(3)复合粉末呈片状,Al_(2)O_(3)分布均匀。烧结态复合材料的致密度较低,为95.4%,抗拉强度和导电率仅为306MPa和89.4%IACS。热锻处理后致密度提高至99.9%,抗拉强度和电导率分别提升至422 MPa和94.8%IACS;Al_(2)O_(3)颗粒以γ-Al_(2)O_(3)形态均匀分布于基体,晶界处颗粒较大(50~100 nm),晶内颗粒较小(10~20 nm)。

高强度高电导率Cu-Al_2O_3复合材料的制备

通过对内氧化介质的优化选择，制备了具有高强度、高电导率和高耐热稳定性的弥散强化型Cu-2．65Al2O3复合材料电镜观察与分析表明：晶内均匀分布着纳米γ-Al2O3颗粒，其平均尺寸和颗粒间距分别为7nm和30nm，50％冷变形后的复合材料主要性能如下：电导率51MS／m（87％IACS）、抗拉强度628MPa、硬度HRB86．

弥散强化Cu—Nb复合材料

Glidcop 弥散强化铜是一组强度高、导热性和导电性都良好的工程合金,该合金在高温下具有优良的抗软化性能。Al—15 和 Al—60级弥散强化铜含有元素 Nb,可生产出高强度的复合材料。这种材料是用获专利的粉末冶金(P/M)内部氧化工艺生产的。

Cu-Al_2O_3复合材料的高温塑性变形

用Ｇｌｅｅｂｌｅ－１５００热模拟实验机研究了弥散强化型 Ｃｕ—Ａｌ２Ｏ３复合材料的高温变形行为及其对材料组织结构及性能的影响．结果表明，由于Ａｌ２Ｏ３粒子对位错运动的阻碍作用，复合材料与纯Ｃｕ和Ｃｕ—Ａｌ合金相比具有更高的高温抗压强度；在复合材料的σ－ε曲线上，流变应力在一突降后稳定；稳定的Ａｌ２Ｏ３粒子可显著提高复合材料的再结晶温度，高温变形未发生明显的再结晶，动态回复是主要的软化机制；ＣＵ—Ａｌ２Ｏ３复合材料的高温变形机制是位错滑移和晶界滑移相协调；高温变形对复合材料的显微组织和性能均有显著影响．

热还原生成法制备Al_2O_3/Cu自生复合材料的研究

从化学反应热力学和动力学的角度，对 Ｃｕ２ Ｏ Ａｌ二元体系反应过程进行了研究，提出了用热还原生成法制备 Ａｌ２ Ｏ３／ Ｃｕ 自生复合材料的新方法，并通过基本实验和采用多种分析手段，对此方法进行了初步验证，同时制备出了此复合材料。

超声场辅助制备氧化铝增强铜基复合材料的研究

超细氧化铝粉体经预处理后作为增强相,采用超声波对其进行化学镀铜,利用粉末冶金技术制备了氧化铝增强铜基复合材料。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析仪(EDX)等手段对试样进行了观察分析。结果表明,氧化铝弥散强化镀铜后的复合粉体基本上呈均匀分布。同时,不同烧结因素对复合材料物理性能的影响进行了正交分析,得出的最佳参数为:烧结温度、烧结压力和氧化铝含量分别取900℃、600MPa和2%。

烧结温度对高速压制制备弥散强化铜材料导电率的影响

弥散强化铜材料具有高强度和高导电性的特性,孔洞是影响导电率的重要因素.本文采用高速压制成形技术,对Al2O3质量分数为0.9%的弥散强化铜粉压制成形,研究了压制速度对生坯的影响.当压制速度为9.4 m·s-1时得到密度为8.46 g·cm-3的生坯.研究了烧结温度对烧结所得Al2O3弥散强化铜试样导电率的影响.当生坯密度相同时,烧结温度越高,所得试样的导电率也越高.断口与金相分析表明:烧结温度为950℃时,烧结不充分,颗粒边界以及孔洞多而明显,孔洞形状不规则;烧结温度为1080℃时,颗粒边界消失,孔洞圆化,韧窝出现,烧结坯的电导率为71.3%IACS.

反应合成制备纳米Al_2O_3-弥散强化铜合金特性研究（英文）

采用反应合成工艺制备了纳米Al_2O_3-弥散强化铜合金。结果表明:铜基体内部均匀、弥散分布着粒径约10 nm的γ-Al_2O_3纳米颗粒,纳米颗粒与基体间界面清洁,且存在如下的晶体学位向关系:(002)Cu//(133)γ-Al_2O_3,[110]_(Cu)//[011]_(γ-Al_2O_3)。该工艺制备的合金性能优异,室温抗拉强度和屈服强度可达570和533 MPa,抗软化温度高于900℃,同时合金的导电率和洛氏硬度值分别为85%IACS和86 HRB。

石墨取向化铜基摩擦材料的性能研究

以Al2O3弥散强化铜粉为基体,镀铜鳞片石墨为润滑相,通过冷压薄坯层叠热压烧结工艺制备了鳞片石墨取向化分布的铜基摩擦材料,采用扫描电子显微镜观察了鳞片石墨在铜基体中的分布情况,并对铜基摩擦材料的密度、硬度、抗压强度、热导率及摩擦性能进行了测试与分析。结果表明:制备的铜基摩擦材料组织中鳞片石墨分布均匀,与铜基体结合良好,石墨片与压制方向趋向于垂直,鳞片石墨之间平行分布;垂直压制方向比压制方向具有更高的硬度和抗压强度,垂直压制方向的热导率是压制方向的3倍,且在高鳞片石墨体积分数下垂直压制方向具有比压制方向更低的摩擦因数、磨损量和摩擦表面温度。