Zr对Cu-15Cr原位复合材料Cr纤维相及性能的影响

通过冷轧变形并结合中间退火制备了Cu-15Cr和Cu-15Cr-0.24Zr形变原位纤维复合薄板材料。采用扫描电子显微镜、拉伸试验机和电阻率测试仪研究了Zr及退火温度对Cr纤维形貌、合金强度及导电性能的影响。结果表明:Cr纤维随退火温度升高依次发生:边缘球化、晶界开裂和纤维断裂;Zr的加入使Cr纤维球化、断裂行为延迟约100℃;Zr提高了复合材料的抗拉强度,并使其抗软化温度提高100℃;450℃时,Cu-15Cr的抗拉强度/导电率达到良好的匹配,为656 MPa/81.7%IACS,550℃时,Cu-15Cr-0.24Zr的抗拉强度/导电率达到良好的匹配,为722 MPa/81.3%IACS。

冷轧Cu-15Cr原位复合材料性能及Cr纤维相高温稳定性

采用冷轧变形结合中间退火得到形变Cu-15Cr原位纤维增强复合材料。利用扫描电镜、电子拉力试验机及数字微欧计研究退火温度对材料的Cr纤维形貌、抗拉强度及导电性能的影响。结果表明:Cr纤维的高温不稳定性是边缘球化和晶界开裂的结果;随退火温度升高,Cr纤维的高温失稳过程为Cr纤维发生边缘球化、球化向Cr纤维中心扩展、Cr纤维晶界开裂(三叉晶界处)、Cr纤维断裂。随退火温度升高,Cu-15Cr原位复合材料抗拉强度逐渐降低,导电率先逐渐升高,在550℃达到峰值84.4%IACS后迅速下降;经450℃退火,能得到具有较好综合性能的冷轧Cu-15Cr原位复合材料,其抗拉强度达到656 MPa,导电率达到82%IACS。

Fe-Cr纤维提取工艺与磁性研究

为解决Fe-Cr纤维提取过程中容易造成空气污染的问题,使得到的纤维具有较高的磁学性能,采用化学萃取法腐蚀掉Cu-13Fe-2Cr原位复合材料中的铜基体,制备了Fe-Cr金属纤维;通过调整硝酸与双氧水比例抑制NO2的产生;通过改变清洗方式使纤维具有较高的磁性。用SEM进行了形貌观察和成分能谱分析,用振动样品磁强计VSM作出了纤维的磁滞回线。结果表明,NO2被成功抑制,纤维的比饱和磁化强度保持在150 A.m2.kg-1左右。

形变铜基原位复合材料中Cr纤维热不稳定过程模拟

测定了线拉Ｃｕ－Ａｇ－Ｃｒ（Ｗ（Ａｇ）＝３％，Ｗ（Ｃｒ）＝１０％）原位复合材料（η＝３．９５）中Ｃｒ纤维的断开动力学，并与有关模型比较，提供了较合适的物理模型．结果表明，Ｃｒ纤维的断开，受界面扩散控制，界面扩散系数由Ｃｏｕｒｔｎｅｙ界面分裂模型计算为Ｄ１（Ｃｒ在Ｃｕ（Ａｇ）－Ｃｒ界面）＝４７．４ｅｘｐ（－１３７０００／ＲＴ）ｃｍ２／ｓ，Ｒ：Ｊ／ｍｏｏ，有效温度范围为６００℃～９５０℃．

Cu-Fe-Cr原位复合材料和Fe-Cr纤维的磁学特性研究

采用拉拔变形法制备了Cu-Fe-Cr原位复合材料,并从线材中提取出Fe-Cr纤维。用扫描电镜观察了复合线材和纤维的微观形貌,并用VSM对复合线材和Fe-Cr纤维进行了磁性测试,绘制了磁滞回线。结果表明:复合线材具有磁各向异性,其易磁化方向平行于线材轴向;随着变形量的增大,复合线材的剩磁和矫顽力逐渐增大;Fe-Cr纤维的比饱和磁化强度Ms达到了150 emu.g-1,是一种有潜在应用价值的吸波材料。

Cu-15Cr-0．1Zr原位复合材料中纤维相的组织演变

通过感应熔炼、铸造、锻造和冷拔变形制备了Cu-15Cr—0．1Zr原位复合材料。采用SEM和TEM观察分析纤维相组织形态的演变。在较低的应变量下纤维保持着与铸态树枝晶相同的bcc单晶结构，在较高的应变量下，单根Cr纤维被分隔为一些由亚晶界组成的亚结构，相邻亚晶的偏差角在5～30°之间。

Cu-Fe-Cr原位复合材料中的纤维相

通过感应熔炼、铸造、锻造和冷拔变形制备了Cu-16Fe-2Cr(质量分数,％)原位复合材料,最终线材(其轧制后的冷拔变形量达到η=ln(A_0/A)=5.42,A_0和A分别为冷拔起始和冷拔后线材的横截面面积)的抗拉强度为980 MPa。将Cu基体选择腐蚀后提取出纤维,采用SEM和TEM观察分析纤维相组织形态。在较低的应变量时,一些Fe—Cr纤维保持着与铸态树枝晶相同的bcc单晶结构,选区电子衍射表明纤维已经形成了〈110〉织构。在较高的应变量时,单根Fe-Cr纤维分为一些由晶界隔开的平行亚单元(宽度约为100 nm),通过亚单元共同的[110]衍射获得了晶粒之间的相对取向关系,相邻晶粒的偏差角在11°—82°之间。根据Hall-Petch关系讨论了原位复合材料的强度问题。

Cu基原位复合材料在冷轧过程中的性能及组织演变分析

究了Cu-15Cr-0.24Zr合金在冷轧过程中的性能和显微组织的演变规律。结果表明,当材料的变形量达到91.2%时,Cr纤维会变为又长又细且连续的板条形状。同时材料的抗拉强度可高达800 MPa,导电率也高于70%IACS。