人工时效处理对体育器材焊接用Al-6Si-2Cu-Fe合金组织与性能的影响

Al-Si-Cu铝合金广泛应用于体育器材中取代铁制零件,该合金的力学特性是其应用中重要的参考依据,其中Al-6Si-2Cu-Fe作为代表合金之一,不同的热处理状态会显著影响合金的显微组织与力学性能,为此,文中研究了不同人工时效处理方式对Al-6Si-2Cu-Fe合金的影响。按先后顺序对合金进行了3种不同的时效处理,分别是预时效、单级时效和双级时效。通过硬度测试、拉伸测试、冲击试验、金相观察和扫描电子显微镜能谱分析进行表征。结果表明,由于时效处理的不同,相组成和形态微结构存在差异,每种处理的差异可以在析出相的显微组织形态中观察到,各析出相包括弥散的、圆形和针状等形态,这些相结构显著影响了合金的力学性能。测试结果显示,单级时效处理获得了最高的硬度和抗拉强度,其分别为160.16 HB和201.45 MPa;预时效处理的冲击韧性最高,其吸收能量为18.55 J。

Fe元素含量和形变工艺对Cu-Fe合金组织与性能影响的研究进展

高强高导铜合金在电子、机械、交通通信等领域应用广泛,而Cu‐Fe合金因其较好的强度和导电性,低廉的成本成为了高强高导铜合金的重要研究方向之一。综述了高强高导Cu‐Fe合金的研究进展,针对Cu‐Fe合金强度和导电性倒置问题,总结了Fe元素含量对合金组织、抗拉强度和导电性的影响规律;阐述了拉拔、轧制等形变工艺对合金组织与性能的影响及其机理;展望了高强高导Cu‐Fe合金的未来发展趋势;提出第三元素(如P,Ag,Co,Ni或稀土)的合金化调控是有效改善Cu‐Fe合金综合性能的发展方向之一。

激光熔化沉积Cu-Fe合金的液相分离组织及力学性能研究

难混溶合金由于亚稳难混溶间隙的存在,在制备过程中极易产生偏析甚至分层现象,严重影响材料的使用性能。激光熔化沉积小熔池无宏观偏析的特点,为制备均质难混溶合金提供了潜在途径。本文选取典型难混溶Cu-Fe合金作为研究对象,采用激光熔化沉积制备了薄壁状Cu_(35)Fe_(65)难混溶合金,研究了合金的物相组成、微观组织形貌与力学性能。结果表明:合金由体心立方(bcc)结构的α-Fe相与面心立方(fcc)结构的Cu相组成;合金呈现典型的液相分离形貌,由网络状Cu相与块状α-Fe相构成,α-Fe相平均直径为8μm;合金屈服强度为397 MPa,抗拉强度为484 MPa,延伸率为16.5%,断裂方式主要为韧性断裂;合金的导电率为19%IACS,较高的α-Fe相体积分数可能是影响合金电阻率的主要因素。本研究表明,激光熔化沉积技术有望成为高性能难混溶合金的有效制备方式。

Cu-Fe合金的制备及性能研究现状

Cu-Fe合金由于其优良的导电性和较高的硬度及强度等物理性能,被广泛应用于高强高导合金领域。本文综述了Cu-Fe合金的制备方法,分析对比了各种Cu基合金制备方法的优劣性,并在此基础上概括了强化手段对不同方法所制得合金相关性能的影响,指出了微观组织与合金电学及力学性能之间的相互作用,最终提出了快速凝固制备Cu-Fe合金将是未来的主要发展方向,并具有较好的发展前景。

激光-感应复合熔覆Cu-Fe合金涂层的结构与性能

采用激光-感应复合熔覆方法,在黄铜基材表面制备Cu-Fe合金涂层,研究涂层的显微组织与性能特征。结果表明,当激光扫描速度为3000 mm/min、粉末流量为110 g/min时,在黄铜基材上获得表面较光滑、无气孔与裂纹的Cu-Fe合金涂层。另外,Cu-Fe合金在激光-感应复合熔覆过程中发生液相分离,在涂层底部,过饱和的金属基体α-Fe呈平面状与柱状枝晶生长;在涂层中上部,直径不等的球状颗粒α-Fe镶嵌在过饱和的金属基体ε-Cu内,许多细小的白色粒状物ε-Cu在球状颗粒α-Fe内均匀弥散析出,涂层的平均显微硬度相对于基材的提高约2.8倍。

高强高导Cu-Fe合金的研究进展

综述了高强高导Cu-Fe合金的强化方法、制备、形变工艺及性能等的研究进展。结合形变及时效处理,提出了如何利用快速凝固中Cu-Fe合金的液相分离控制合金的凝固组织、合理开发三元及多元合金和采用电磁搅拌方法提高Cu-Fe合金的综合性能是未来研究的重要方向。

Cu-Fe合金的强磁场固溶时效行为

将Cu-15%Fe(质量分数)合金在强磁场中进行不同固溶时效处理,研究了合金的时效行为.结果表明,施加10 T强磁场可以促进第二相Fe枝晶的球化,而且Fe枝晶的形貌受强磁场的球化作用与高温缓慢冷却引起的粗化作用的影响.在Cu-15%Fe合金1000℃固溶处理中,施加10 T强磁场使基体中的Fe含量降低了0.39%.这表明,强磁场在一定程度上促进了Fe在Cu基体中的析出,获得与缓冷相类似的效果;施加10 T强磁场固溶处理并在10 T强磁场作用下经500℃时效处理后,基体中的Fe含量较低.其原因是,施加强磁场后Fe原子的析出规律受温度制度和析出相磁性转变的共同影响.施加强磁场改变了原子的激活能,进而影响了原子的扩散行为.

Cu-Fe合金内硼化的热力学分析

从理论上对Cu Fe合金内硼化进行了分析 .利用B Cu、B Fe二元合金状态图分析了Cu Fe合金满足内硼化条件 ;通过Cu Fe合金形成内硼化物总自由焓的计算得出 :Cu Fe合金内硼化满足热力学条件 ,说明在理论上Cu

Cu-Fe合金制备技术研究进展

Cu-Fe合金成本低廉、较易熔炼且具有优良的综合性能,其应用前景非常广阔,但制备过程中固溶在Cu基体中的Fe会严重影响合金导电性,使其发展受到了限制。本文综述了利用形变原位复合法、快速凝固法、多元合金化法、粉末冶金法等方法制备高强高导Cu-Fe合金的原理和特点,总结了不同方法的优势和存在的弊端,着重讨论了抑制Cu基体中Fe固溶和促进Fe析出的问题,并展望了通过优化粉末冶金工艺和多元合金化制备Cu-Fe合金的重要方向。

Cu-Fe合金的研究现状

Cu-Fe合金具有优良的导电性和较高的强度,在众多领域有着广泛的应用价值。目前制备Cu-Fe合金的方法主要包括机械合金化法、快速凝固法、形变原位复合法,但这些方法存在成本高、难以同时获得高强高导合金等问题。结合电沉积与热处理特性,指出了利用电沉积法制备Cu-Fe合金将是未来的主要发展研究方向,并且具有较好的前景。

Fe含量对Cu-Fe合金耐腐蚀性能影响

为探究Fe含量对Cu-Fe合金耐腐蚀性能及显微组织的影响,研究3种Cu-Fe合金(Cu-5Fe、Cu-15Fe、Cu-30Fe)在质量分数为5%NaCl盐雾环境中的电极电位、表面形貌和耐蚀性能演变规律。结果表明:随着Fe含量的增加,Cu-Fe合金的耐腐蚀性能逐渐增加,自腐蚀电流密度逐渐降低,容抗弧直径增加,电荷交换阻抗ZRt上升,高致密度的针状富铁腐蚀产物增加,有利于增加Cu-Fe合金的耐蚀能力。

热处理对Cu-Fe及Cu-Cr两种合金性能的影响

对含有微量稀土元素的Cu-1.9Fe和Cu-1.0Cr(wt%)合金采用不同的热处理工艺:铸态+固溶+时效;铸态+时效。通过对各试样的硬度、导电率及显微组织分析,比较了有无固溶环节对Cu-Fe和Cu-Cr合金组织和性能的影响,结果表明增加固溶工艺环节后均促进再结晶,使再结晶提前,两种合金的性能比未经固溶工艺的性能都更低。

基于铝热反应Cu-Fe二元合金的微观组织与摩擦性能研究

基于铝热法制备含2%(质量分数)Al的Cu-Fe合金,采用XRD,SEM,EDS和EBSD技术对Cu-Fe合金的相结构、微观组织进行表征,同时采用HVS-1000A维氏硬度仪和CFT-1材料表面性能测试仪测试Cu-Fe合金的硬度及抗磨损性能。结果表明:利用铝热反应可高效地制备Cu-Fe合金,成分可控,组织致密无夹杂,其中Fe相均匀地分布在Cu基体中,Cu和Fe的相界面结合良好;Fe相的硬度为322.2HV,基体Cu相的硬度为169.3HV,Cu-Fe合金的电导率为40.8 MS/m。铝热法制备的Cu-Fe合金具有较低的摩擦因数,平均摩擦因数为0.124,磨损率为2.17×10^(-3) mm 3·N^(-1)·m^(-1)。

电磁搅拌对Cu-Fe合金铸锭凝固组织和性能的影响

研究了电磁搅拌对Cu-10Fe合金铸锭的晶粒度、Fe枝晶、宏观偏析和性能的影响。结果表明,电磁搅拌可以进一步细化Cu-10Fe合金的晶粒度,并降低了其凝固时的过冷度,使合金在进入亚稳液态组元不混溶温度区域前形核生长成树枝晶Fe相,有效避免了球团状Fe相的生成;在搅拌电流为300 A时,枝晶Fe相被打碎,先凝固的Fe相在剧烈旋转搅拌的离心力作用下向铸锭的边部移动,造成显著的宏观偏析;电磁搅拌对Cu-10Fe合金铸锭的电导率没有显著的影响,但由于电磁搅拌对铸态Fe枝晶的破碎细化作用,对其力学性能有着显著的强化作用。但电磁搅拌电流不宜过大,在150 A时就可达到提高铸锭品质的目的。

快速凝固Cu-Fe系三元合金液态相分离的模拟研究

利用连续相场模型,对分别添加Cr元素和Ni元素的Cu-Fe合金液态相分离过程进行动力学模拟。分析了合金在快速凝固条件下的相组成、微观组织演变以及不同组织形貌的形成原因。结果表明,在Cu-Fe-Cr体系中,富(Fe,Cr)的溶质颗粒呈球形分布于Cu基体上,Cr几乎全部溶解在溶质颗粒中;在Cu-Fe-Ni体系中,富(Fe,Ni)的溶质颗粒呈无规则形状,Ni在基体和溶质颗粒中均有一定溶解度。颗粒形状的不同主要是由于合金元素的添加影响了合金体系的混溶间隙以及颗粒与基体间的界面能。

大变形Cu-Fe原位复合材料研究

研究了Cu 1Fe(质量分数/%)合金经形变热处理后的组织与性能。结果表明,采用合适的中间热处理工艺,可以明显地提高Cu Fe合金的强度及导电性,使之具有高强度与高导电性的良好结合。

SiO_2和SiC对Cu-Fe基烧结摩擦材料性能的影响

研究了在Cu Fe基烧结摩擦材料中SiO2 和SiC对材料的力学性能特别是摩擦磨损性能的影响。结果表明 :添加SiO2 摩擦材料的抗弯强度和摩擦因数分别为 141MPa和 0 .2 77,添加SiC的分别为 89MPa和 0 .2 5 5 ,添加SiO2 +SiC的分别为 10 9MPa和 0 .2 5 5。添加SiO2 的摩擦材料磨损量为后两者的 2倍 ,而添加SiC和SiO2 +SiC的摩擦材料对对偶的磨损量比前者约大 10倍。

铜铁合金的制备与应用

铜铁合金以其高强度、优良的导电导热性能和独特的软磁性能为特点,在低频段表现出卓越的电磁屏蔽性能。作为磁性导电材料和电磁屏蔽材料等,铜铁合金在航空航天电子对抗屏蔽系统、机器人通信控制设备以及OLED屏等领域具有广阔的应用前景。此外,还可作为抗菌抑菌材料,应用于医用敷料和医疗器械等行业。然而,Cu-Fe合金制备过程中的亚稳液相分离现象限制了合金的工业化生产。本文回顾了铜铁合金的性能与应用和制备方法,探讨了Cu-Fe合金制备过程中遇到的挑战,并提供了潜在的解决方案,让工业界和学术界了解Cu-Fe合金的优势,促进Cu-Fe合金制造业的发展。

粉末冶金化学共沉淀法制备Cu-50Fe合金的组织与性能研究

传统铸造方法制备Cu-Fe合金难度较大,特别是当Fe含量较高时。这是因为铜(Cu)和铁(Fe)之间存在液体组元亚稳不混溶区,使得Cu-Fe合金中成分偏析严重,造成合金强度低,电导率不理想。在本研究中,采用粉末冶金化学共沉淀法制备了Cu-50Fe合金。化学共沉淀法制备的Cu-Fe混合粉末的平均粒径约为3.5μm,呈近似类球形。所制备的合金中铜相和铁相相互交织。冷变形后,铜相和铁相沿冷变形方向拉长成条状。在时效处理过程中,合金中有大量10~50 nm的Fe颗粒在Cu基体中析出。变形时效后Cu-50Fe合金的抗拉强度和电导率分别为651 MPa和41.5%IACS。

快速凝固Cu-30%Fe合金的液相分解行为

液相分解是一些合金在快速凝固时产生的特殊相变行为。研究了不同冷却速度下Cu-30%Fe合金的凝固过程。Cu-30%Fe二元合金铸锭的微观组织是由铜基体和铁枝晶所组成。当过冷度较大时,位于样品自由表面区域比接近冷却铜板区域的冷却速度小,铁枝晶的存在是该区域微观组织的最大特征,它反映了该区域的凝固方式为正常的凝固方式。样品中心层微观组织的最大特征是存在着尺寸较大的铁球形粒子,它反映了在该区域Cu-30%Fe熔体的凝固过程中过冷液相经历了液相分解过程。数量众多的直径约为几微米的铁粒子和铜基体组成了冷却表面的微观组织。这些铁粒子是被细化了的液相分解铁粒子。液相分解会使合金微观组织产生一定程度的粗化,但提高凝固过程的冷却速度可以显著细化液相分解组织。