Cu-4Ag合金微细丝拉拔极限预测模型

采用三室真空冷型竖引连铸设备制备了Cu-4Ag合金铸态杆坯,并利用连续冷拉拔变形得到了不同线径的Cu-4Ag合金微细丝,通过拉拔实验获取了不同线径下材料的屈服强度和抗拉强度;基于线径与强度的关系,构建了微细丝拉拔极限预测模型。结果表明,在拉拔过程中,Cu-4Ag合金微细丝的线径与抗拉强度密切相关,具有明显的尺寸效应;修正后的拉拔极限模型能够较为准确地预测不同线径的Cu-4Ag合金微细丝能够达到的拉拔极限。将拉拔极限模型产出的数据导入MATLAB中,构建了三维曲面模型,可以更为直观地分析材料的拉拔极限。

稀土微合金化对Cu-2Ag合金铸态组织和性能的影响

采用真空感应熔炼法制备了稀土微合金化Cu-2Ag合金铸锭,通过显微组织观察、选区成分分析、维氏硬度和导电性能测试,研究了稀土Y和La微合金化对Cu-2Ag合金铸态组织和性能的影响及其机制。结果表明,在Cu-2Ag合金铸锭中添加稀土Y或La,可以显著细化铸锭晶粒,大幅减少柱状晶比例,增加等轴晶比例,抑制铸锭中富银相在晶界处偏聚,同时促进富银相在晶内、晶界呈球状均匀析出,从而改善铸锭中富银相的形貌和分布状态。与Cu-2Ag合金铸锭相比,Cu-2Ag-0.075Y和Cu-2Ag-0.075La合金铸锭的硬度和导电率分别提高了4.43%和4.72%,同时铸锭的性能分布更加均匀。

大变形Cu-Ag合金原位纤维复合材料的稳定性

制备了Cu 10Ag和Cu 10Ag 0 05Ce合金, 其铸态结构由Ag沉淀、(Cu+Ag)共晶和Cu基体组成。采用大变形法制备了两合金的原位纳米纤维复合材料。研究了大变形(真应变ε≥9)合金和时效态合金的结构与性能, 观察了Ag沉淀过程。结果表明微量Ce添加剂细化Ag纤维尺寸, 提高再结晶温度和不连续沉淀的温度, 明显提高形变态、时效态和完全退火态Cu 10Ag合金的拉伸强度, 而保持与Cu 10Ag合金相近或相当的导电率。真实应变ε=9 9的大变形Cu 10Ag和Cu 10Ag 0 05Ce合金的抗拉强度分别为1 190 和1 430 MPa, 导电率分别为68 7%和67 6%IACS, 这些性能在低于300℃是稳定的。

热暴露对欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金拉伸性能的影响

采用拉伸力学性能测试、透射电镜微观组织分析和扫描电镜断口分析等方法，研究热暴露对一种欠时效态Al—Cu-Mg-Ag合金力学性能及微观组织的影响。结果表明：在150℃热暴露下，欠时效态Al-Cu-Mg-Ag合金的剩余强度先上升后下降，强度峰值出现在100h；热暴露1000h后，合金的力学性能相对欠时效态合金的无明显下降；在200～300℃热暴露时，合金强度随时间的延长而下降，伸长率随着时间的延长而增大；在300℃热暴露时，强度明显下降，热暴露10h后，其抗拉强度只有272．5MPa，暴露100h后，其抗拉强度降至114．5MPa；欠时效态合金细小分布的Ω相随着热暴露温度的升高，Ω相长大并粗化，θ’相析出，无沉淀析出带（PFZ）变宽；在250℃下热暴露时，Ω相明显粗化且数量稀少；合金中的Ω相和θ’相在300℃热暴露100h后，均转变成平衡Ω相。

基于CA-FE法的Cu-Cr-Zr-Ag合金凝固组织模拟

Cu-Cr系合金因其具有高强度、高导电以及优异的耐磨损性能,被广泛应用于电气化铁路接触导线、连续铸造结晶器内衬、异步牵引电动机转子以及耐磨电触头等。应用ProCAST软件中的CA-FE法对Cu-0.1Cr-0.08Zr-0.08Ag合金的凝固过程进行了模拟。结果表明:Cu-Cr-Zr-Ag合金凝固时,铸坯外表面沿模壁产生细晶薄层后,随之形成几何取向一致的柱状晶,而铸坯的心部则是由许多粗大的等轴晶所组成。随着冷却速度的加大,合金铸坯晶粒变得更为细小。模拟结果与实验结果基本吻合,检验了模型的正确性。

Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金的时效析出行为研究

研究了Al-5.2Cu-0.4Mg-1.02Ag合金在不同时效制度下的力学性能和显微组织,并详细分析了合金的主要析出相Ω的形核与粗化,同时提出了浓度台阶粗化机制.结果表明:合金的主要强化相是Ω相和θ′相.欠时效时出现了大量细小的Ω相和少量的θ′相;峰时效时Ω相和θ′相的体积分数大大增加,且Ω相与基体呈半共格关系;过时效时出现了球状的平衡θ相,Ω相略为长大,而θ′相的长度和厚度明显增大.Mg/Ag原子簇是时效初期Ω相的形核核心;Mg,Ag和Cu的浓度差异引起的台阶迁移是Ω相粗化的驱动力.由于Mg和Ag原子在Ω相与基体界面存在时降低了晶格的畸变能,使得Cu原子向Ω相迁移的速率受到限制,因此Ω相能够在长时间下保持片状而不发生共格失稳.

Cu-Ni-Si-Ag合金动态再结晶数学模型

利用Gleeble-1500D热模拟试验机,采用高温等温压缩试验,对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金在应变速率为0.01～5.00s-1、变形温度为600～800℃、最大变形量为80%条件下的动态再结晶行为以及组织转变进行了研究。根据σ-ε曲线确定了不同变形条件下该合金的动态再结晶体积分数,并利用该体积分数建立了合金的动态再结晶动力学数学模型。该合金动态再结晶的显微组织受变形速率的影响,动态再结晶晶粒尺寸D与Z参数满足如下关系:Ddyn=0.59×103Z-0.08。

某些因素对Cu-Ag合金原位复合材料的结构和性能的影响

制备了具有不同Ag含量的Cu-Ag合金及其原位纤维复合材料,增加Ag含量可以细化铸态组织和Ag纤维尺寸,增大合金的极限拉伸强度和电阻率。但当Ag含量>20%,这种对组织细化和性能影响的趋势减小。研究了凝固条件、微量稀土添加和中间热处理等冶金学因素对低Ag含量的Cu-Ag合金及其原位纤维复合材料的结构和性能的影响,获得了具有拉伸强度σb>1.5GPa和导电率γ>60%IACS的Cu-Ag合金原位纤维复合材料。讨论了大变形Cu-Ag合金原位纳米纤维复合材料所显示的两阶段应变强化效应及其机制。

Ag含量对纤维相强化Cu-Ag合金组织及性能的影响

通过冷拉拔结合中间热处理制备了不同Ag含量的纤维相强化Cu-Ag合金。研究了Ag含量对合金组织形态、强度和电导率的影响．Ag含量在6%—24%范围内的合金铸态组织包含初生α枝晶、共晶体和次生相．在拉拔过程中,共晶体及次生相均演变成细密的纤维形态．随Ag含量的升高,共晶体及次生相数量增多,合金强度及应变硬化速率升高,电导率下降．尤其当Ag含量增加使合金组织中的共晶纤维束增多并呈连续网状分布时,电导率下降更为明显,高Ag含量合金中共晶体纤维束的强化效应明显高于低Ag含量合金中次生相纤维的强化效应,但其对合金导电性能的损害程度也高于后者．

Cu-Ag合金中析出相界面结构及其对合金性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Cu-6%Ag和Cu-24%Ag,并进行退火和时效处理,观察了合金中析出相与基体的位向关系及界面结构,分析了析出相对合金强化和导电特性的影响.析出相与Cu基体之间具有(100)Cu∥(100)Ag及〈110〉Cu∥〈110〉Ag位向关系,存在半共格界面,在(111)面上平均每隔9个晶面间距出现一个刃型位错以协调点阵错配.析出相与Cu基体这种特定的位向关系及界面结构能有效地阻碍基体中位错的运动,在产生析出相强化作用的同时几乎不影响合金的电传导行为.随Cu-6%Ag时效时间的延长,析出相数量增多,合金硬度显著上升而电阻率持续下降.时效过程中析出相数量、形态及界面结构是导致合金力学和电学性能变化的主要原因.

Al-Cu-Mg-Ag合金热变形本构方程模型

在Gleeble-1500热模拟机上进行高温等温压缩试验,研究了Al-Cu-Mg-Ag合金在变形温度为300～500℃、应变速率为0.01～10.00s-1条件下的流变变形行为,建立了Al-Cu-Mg-Ag合金热变形本构方程。结果表明,流变应力随温度的降低、应变速率的提高而增大,在应变速率小于10.00s-1的条件下,流变应力随应变增加而迅速增大,达到峰值后趋于平稳,表现出动态回复的特征;在应变速率为10.00s-1,温度大于300℃的条件下,应力达到峰值后逐渐下降,并出现锯齿波动现象,表明合金发生了局部动态再结晶;Al-Cu-Mg-Ag合金高温变形时的流变行为可用Zener-Hollomon参数来描述,其变形激活能为160.08kJ/mol。

高性能Cu-Cr-Ag合金的软化性能

在电阻炉内进行了高性能Cu-0.2Cr-0.1Ag合金的退火试验，在573～1073K不同退火温度下进行合金组织观察和性能测试，研究了该合金的软化性能。研究结果表明，Cu-0.2Cr-0.1Ag合金的软化温度大约为723K，固溶的Ag和弥散的Cr可以有效地阻止合金的晶粒长大；在573K软化条件下，Cu-0.2Cr-0.1Ag合金软化率和强度再达98.3%和531MPa，明显高于纯Cu、Cu-Ag合金，具有较高的耐热性。

时效对Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响

研究了时效温度和时效时间对不同冷变形条件下Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金组织和性能的影响。结果表明,Cu-2.0Ni-0.5Si-0.15Ag合金经900℃×1h固溶处理和不同预冷变形,在450℃和500℃时效处理,第二相呈弥散分布,能获得较高的显微硬度与导电率,析出相为Ni2Si相。当变形量为80%、时效温度达到500℃时,其显微硬度达到252HV0.1,导电率达到45%IACS;合金经40%变形、450℃×4h时效处理后,其抗拉强度达到680MPa。

预备热处理对纤维相复合强化Cu-12％Ag合金组织与性能的影响

对铸态组织采用高温700℃,2 h-720℃,2 h退火及低温450℃,10 h退火再进行冷拉拔,制备了Cu-12％Ag(质量分数)合金线材,通过观察退火前后显微组织及测定不同冷拉拔变形程度下合金的强度和电导率,研究了预备热处理工艺对纤维相复合强化Cu-Ag合金组织与性能的影响。高温退火能够充分消除枝晶偏析,减少共晶体数量并促进较粗大的次生相析出,使合金中溶质及相界面的电子散射效应较小。低温退火能够部分消除枝晶偏析,保持一定数量的非平衡共晶体及促进细小的次生相析出,使合金中分散相强化效应较明显。在相同的变形程度下,低温退火可使合金具有较高的强度,高温退火可使合金具有较高的电导率。Cu-12％Ag合金采用高温退火的预备热处理工艺可以得到更优良的综合性能。

Cu,Mg含量对Al-xCu-yMg-0.6Ag合金力学性能的影响

采用铸锭冶金以及形变热处理工艺,制备了不同Cu,Mg含量的Al-xCu-yMg-0.6Ag合金。通过拉伸性能测试、差热分析(DSC)以及扫描电镜(SEM)与透射电镜(TEM)分析,研究Cu,Mg含量对合金组织与力学性能的影响。结果显示:增加Cu与Mg的含量,能提高基体合金的时效硬化效果与抗拉强度。185℃峰时效时,Al-xCu-yMg-0.6Ag合金的主要强化相由片状Ω硬化过程,减小?相的尺寸。

B_2-NiAl弹性性质Ag合金化效应的理论研究

采用第一原理赝势平面波方法和基于虚拟晶体势函数近似(VCA),计算了Ag合金化(浓度x<1.0%,原子分数,下同)时完整与缺陷B2-NiAl晶体的弹性性质,并采用弹性常数C44,Cauchy压力参数(C12-C44)、弹性模量E、剪切模量G及其与体模量B0的比值G/B0等,表征和评判了Ag合金化浓度x对NiAl金属间化合物延性与硬度的影响。结果表明:无论是无缺陷的理想NiAl晶体,还是含Ni空位或Ni反位的NiAl缺陷晶体,x<1%的Ag合金化均可使其硬度大幅提高;在0%～0.6%以及0.7%～1%区间,Ag将提高NiAl完整晶体材料的延性,并且以0.6%附近为最好;当x≤0.5%时,Ag合金化能改善Ni空位的NiAl多晶材料延性,并以x=0.32%～0.48%时,Ni空位的NiAl多晶延性的提升幅度尤为明显;而当1%>x>0.5%时,却可明显提高Ni反位B2-NiAl晶体的延展性,并在x=0.73%～1%区间呈现相对较好的韧化效果。上述结论归于低浓度Ag的固溶强化与高浓度Ag的富Ag相软化作用。

电镀可焊性Sn-3.0Ag合金镀层影响因素的研究

研究了甲基磺酸盐体系电镀Sn 3 0Ag合金时 ,镀液成分和镀覆条件对锡银合金镀层中银含量以及阴极极化的影响 ,结果表明 ,镀层中银含量随镀液中银含量的增加、镀液 pH值的降低、光亮剂浓度的增加和阴极电流密度的降低而增加 ,柠檬酸钠和 2 ,3,4 三甲氧基苯甲醛对单金属锡。

多道次拉拔对Cu-1Ag合金微细丝线组织及性能研究

采用三室真空熔炼气体保护冷型竖引连铸制备Cu-1Ag合金铸杆,通过多道次拉拔制备Cu-1Ag合金微细线。研究了应变对Cu-1Ag合金微细线的力学性能和导电性能变化规律。结果表明:ф7.8 mm铸杆具有连续纵向柱状晶组织,经多道次拉拔变为纤维状组织。Cu-1Ag合金的抗拉强度随着应变的增大而增大。当应变为11.93时,抗拉强度和电导率分别为963 MPa和92.8%IACS。其强度比纯Cu的抗拉强度提高了37.6%,而保持与纯Cu相近或相当的伸长率为2%。Cu-1Ag合金电导率随着应变的增大呈先减小后稳定的趋势,并建立了合金导电率与应变之间的关系。

应变程度对Cu-12%Ag合金纤维相形成及导电性能的影响

通过冷拉拔制备了纤维相增强的Cu-12％Ag合金(质量分数),研究了纤维组织形成过程及变形程度对合金电导率的 影响,讨论了影响电导率的机制并建立了分析模型.随着变形程度的增加,共晶体演变成细密的纤维柬结构,电导率降低.合金导 电主要依赖于Cu基体而非共晶体,共晶纤维束与Cu基体界面间距随应变率增大而减小是合金导电性能下降的主要因素.根据 界面散射模型建立了电阻率与变形程度之间的函数关系,可预测不同应变条件下合金的导电性能.

Zn对Al-Cu-Mg-Ag合金组织和常温力学性能的影响

借助光学显微镜、差示量热扫描仪、扫描电镜,以及硬度、拉伸性能测试方法,分析了Zn元素对Al-Cu-Mg-Ag合金组织和常温力学性能的影响.结果表明:Zn的添加并未改变合金第二相的形态和成分,合金适宜的均匀化制度为510℃×24 h;Zn元素的添加加快了挤压态合金的初始时效反应速度,使合金的峰时效硬度由169 MHV提高到182 MHV,合金的室温拉伸强度和屈服强度分别提高了23 MPa和27 MPa,并且合金的伸长率仍然保持在14%以上的较高水平,其原因可能是Zn元素固溶于基体中,增大了合金的晶格畸变,致使合金硬度增加,并提高了合金的室温力学性能.