时效参数和变形量对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织和性能的影响

研究了时效参数和变形量对Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金组织与性能的影响。结果表明:该合金经920℃固溶1h后在470℃时效4h可获得较高的电导率和硬度,时效过程中析出相为体心立方Cr相和Cu4Zr。变形可以加速第二相的析出,合金经60%变形后在500℃时效15min电导率可达70.49%IACS,而固溶后直接时效仅为43.05%IACS;这时硬度也比固溶后直接时效提高70～80HV。

不同处理工艺对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能的影响

用拉伸性能、硬度、电导率测量以及金相、XRD物相分析和电子显微分析技术研究了固溶 时效和固溶 冷轧变形 时效两种工艺条件下Cu Cr Zr Mg合金组织和性能的变化。结果表明 ,固溶后时效 ,固溶体分解析出单质Cr粒子 ,合金有很强的时效强化效果 ;固溶 冷轧变形后再时效 ,除时效析出外 ,固溶体基体上还存在位错亚结构 ,合金的硬度、强度大幅度提高 ,电导率仍保持在较高的水平 ,但合金的塑性明显降低。在固溶后 45 0℃ /6h时效条件下 ,固溶后 40 %的冷轧变形使合金的硬度、抗拉强度、屈服强度和电导率分别提高了 42 .5 %,47.7%,87.7%和 6%,但延伸率下降了 62 %。

离心铸造Cu-Cr-Zr-Mg合金中纳米铬相形成过程的研究

利用真空熔炼+离心铸造技术制备出了凝固组织中含大量2.5~5 nm颗粒状和间距为0.6~1.2 nm条纹状的单质铬相的Cu-0.43Cr-0.22Zr-0.092Mg(wt%)合金。针对纳米级单质铬相形成原因不清楚的问题,借助SEM、XRD、TEM和HRTEM(高分辨率透射电镜)对合金的铸态显微组织进行观察分析,计算了铬相临界晶核半径,研究了单质铬相形核与生长过程。结果表明,Cu-0.43Cr-0.22Zr-0.092Mg(wt%)合金熔体在离心力作用下首先产生铬的偏聚,为铬相形核创造了条件。铬相形核后,在离心力作用下,铬相晶核向贫铬区域移动过程中略有长大,进入贫铬区域后长大基本停止,最后得到几个纳米尺寸的单质铬相。

时效态Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金的组织与性能

采用高分辨电子显微镜(HRTEM)和光学显微镜(OM)研究Cu-0.43%Cr-0.17%Zr-0.05%Mg-0.05%RE(质量分数)合金的微观组织,测试不同时效工艺下合金的抗拉强度和电导率等性能。结果表明:合金经过冷轧后,在450℃时效4 h,析出相细小且弥散分布在基体中,合金具有较好的综合性能。HRTEM和能谱分析表明,铬相在合金中有棒状、六边形和球状3种存在形态;锆主要以富锆相存在于合金基体中;合金在400℃时效时,观察到了亚稳相CrCu2(Zr,Mg)及其分解过程。

快速凝固Cu-Cr-Zr-Mg合金时效析出与再结晶的交互作用及其对性能的影响

本文研究了快速凝固Cu -Cr -Zr -Mg合金在时效过程中 ,析出与再结晶的交互作用及其对显微硬度的影响。研究结果表明 :形变使得快速凝固合金时效析出相更加细小弥散 ,析出过程先于再结晶过程 ,并对再结晶的形核和长大过程产生阻碍作用。使得冷变形后的合金在较高温度下时效 ,仍可达到较高的硬度 ,如冷变形 4 0 %的合金在 50 0℃时效 30min ,其显微硬度值可达Hv2 2 0。

Cu-Cr-Zr-Mg合金真空熔铸工艺研究

研究了Cu-Cr-Zr-Mg合金的真空熔铸工艺对合金成分、铸锭的组织和性能的影响,并优化了Cu-Cr-Zr-Mg合金的真空熔炼工艺(如熔铸工艺参数和铸模预处理工艺等)。试验证明:熔炼温度不能超过1480℃,否则熔体可能与坩埚材料发生反应,从而将坩埚中的元素带入合金中,真空熔炼可以大大降低合金元素的烧损,合金成分能够得到精确的控制,浇注温度不高于1400℃,否则容易导致铸锭致密度下降、气孔增多、晶粒粗大、枝晶偏析、冒口缩孔过深等缺陷。

Mg的添加及冷却方式对Cu-Cr-Zr合金组织与性能的影响

采用真空感应熔炼制备Cu-Cr-Zr-Mg合金,研究Mg含量及冷却方式对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能的影响。结果表明:Cu-Cr-Zr-Mg合金铸态组织为α-Cu相和Cu-Cr共晶相所构成。随着Mg的添加,合金中二次枝晶臂间距明显减小,组织细化。经固溶时效处理后,纳米级CrCu_2(ZrMg)相从铜基体中析出,合金的硬度与导电率大幅度提升。当Mg含量为0.3%(质量分数)时,合金的综合性能最佳,硬度为138.3HB,导电率为79.1%IACS。与感应熔炼合金组织相比,采用铜模冷却的合金组织更加细小均匀,偏析少,经固溶时效处理后析出相尺寸明显减小,且析出相数量增多,合金的硬度和导电率分别达到156.8HB和82.8%IACS,合金抗拉强度达到451.8 MPa。

引线框架Cu-Cr-Zr-Mg合金二级变形时效工艺

探讨了引线框架Cu-Cr-Zr-Mg合金固溶后二级变形时效工艺对合金硬度和电导率等性能的影响规律。结果表明,采用二级变形时效所获带材具有高的硬度、强度、电导率和软化温度,分别可达190 HV、600 MPa、47.6 s/m和560℃。二级时效过程中析出的弥散质点对回复和再结晶的阻碍作用强烈,使合金具有很高的软化温度。析出相与冷变形过程中产生的位错交互作用,使析出相不仅阻碍位错的运动而且沿密集且分布均匀的位错快速析出,促进合金强度和导电性的提高。

二级时效形变对Cu-Cr-Zr-Mg合金组织与性能影响研究

采用力学性能和电导率测试及透射电子显微镜等方法,研究了不同时效工艺对Cu-0.45Cr-0.15Zr-0.05Mg合金硬度和电导率等性能的影响规律。结果表明:合金在一级时效工艺(950℃×1h固溶+70%冷变形+520℃×2.5h时效)下有很强的时效强化效应,合金的显微硬度和电导率分别为155HV和85%IACS;采用二级时效工艺(950℃×1h固溶+70%冷变形+520℃×2h时效+60%冷变形+450℃×2h时效),合金在保持较高的电导率的同时强度得到较大提高。显微硬度为190HV,比一级时效提高了22.5%,而电导率保持在80%左右。显微组织分析表明,高强度主要来源于冷变形引起的亚结构强化和弥散相的析出强化。二级时效工艺可促进析出相的析出,析出的弥散质点对基体的回复和再结晶阻碍作用强烈。析出相与冷变形过程中产生的位错交互作用使析出相不仅阻碍位错的运动而且沿密集且分布均匀的位错快速析出,促进合金强度提高。

添加Cr和Yb对Al-Zn-Mg-xCu-Zr超强铝合金组织与性能的影响

通过力学拉伸、晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀测试,结合金相、扫描电镜以及透射电镜等分析手段,对比研究不同Cu质量分数（0.8%~2.2%）的Al-Zn-Mg-Cu-Zr和Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金组织和性能的影响规律。研究结果表明：与Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金相比,复合添加Cr和Yb的Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金,可显著抑制再结晶和晶粒长大,充分保持基体的形变亚结构,提高合金的力学性能和抗腐蚀能力。降低Cu质量分数,2种合金的残余结晶相数量减少,力学性能提高,但Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金抗腐蚀性能逐渐降低,Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金抗腐蚀性能先升高后降低。在铜质量分数（0.8%Cu）较低时,与Al-Zn-Mg-Cu-Zr合金相比,复合添加Cr和Yb的合金,保持了超高强度性能,且抗腐蚀性能大幅度提高。

Cu-Cr-Zr-Mg合金早期时效析出贯序

通过透射电镜和高分辨透射电镜研究Cu-0.69Cr-0.10Zr-0.02Mg合金在450℃早期时效的析出贯序。研究表明:合金在450℃早期时效的析出贯序为过饱和固溶体→溶质偏聚→FCC富Cr的GP区(Ⅰ)→FCC有序富Cr的GP区(Ⅱ)→BCC有序富Cr相。在脱溶演变过程中,析出相和基体之间的界面由完全共格界面向共格半共格界面转变,位向关系由立方立方向Nishiyama-Wassermann位向关系转变。共格界面的形成有利于FCC富Cr相的形成。富Cr析出相的有序化加速析出进程,并有利于BCC相的形成,促进了Nishiyama-Wassermann位向关系的发展。

高性能Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金的熔炼

探讨了高性能Cu-Cr-Zr-Mg-RE合金在大气下的熔炼技术。研究结果表明,熔炼过程中采用中频感应炉和陶瓷坩埚,能防止铬和石墨反应形成碳化物,提高了铬的收得率;Cr、Zr等合金元素以中间合金方式加入,并用石墨钟罩压入熔体中,能减少烧损;采用玻璃+硼砂+鳞片石墨的复合覆盖剂能有效地减少合金氧化、吸气及挥发。

多级雾化Cu-Cr-Zr-Mg合金的时效硬化行为

本文对多级雾化－快速凝固Ｃｕ－Ｃｒ－Ｚｒ－Ｍｇ合金粉末，采用热挤压成形方式使其固结成形。研究了热挤压和时效处理对组织和性能的影响规律．结果表明：多级雾化法可以获得球状的微晶粉末，其晶粒尺寸为１－２μｍ．在４５０℃，按１０：１的挤压比成形后．合金的显微硬度可达１６０Ｈｖ，导电率为７８％ＩＡＣＳ．在其挤压后的组织中存在着与母相保持共格关系的铬相和ＣｕＺｒ．经５５０℃时效２ｈ后．显微硬度为１５０Ｈｖ，导电率为８５％ＩＡＣＳ．对在５５０℃时效１０ｍｉｎ的试样进行８０％的形变，可使其显微硬度达Ｈｖ １９０，导电率为８０％ＩＡＣＳ．

Cu-Cr-Zr-Mg合金的相变动力学

通过测量Cu-Cr-Zr-Mg合金样品的导电率,研究了合金的相变动力学。由Avrami经验方程得出了不同时效温度条件下Cu-Cr-Zr-Mg合金的相变动力学方程和电导率方程。通过绘制动力学'S'曲线描述了时效析出规律,并且利用固溶态脱溶分解的积分方程验证了Avrami经验方程描述该合金析出过程的正确性,从而揭示出合金在450~550℃时效时的反应机理是三维扩散控制。450℃×8 h时效时合金的主要析出相为具有cube-on-cube位向关系的有序fcc富Cr相和具有N-W位向关系的B2有序富Cr相。

铜含量对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb超强铝合金组织与性能的影响

采用铸锭冶金法制备Al-Zn-Mg-xCu-Zr-Cr-Yb超强铝合金，通过金相显微镜和扫描电镜观察以及晶间腐蚀、剥落腐蚀与应力腐蚀等实验，研究Cu含量（0.8%~2.2%，质量分数）对该合金组织与性能的影响。结果表明：随Cu含量降低，合金的残余结晶相数量减少，力学性能提高，抗腐蚀性能先升高后降低。当Cu含量为1.3%时， Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Yb合金的综合性能最佳，抗拉强度、屈服强度和伸长率分别为720.7 MPa，704.2 MPa和9.1%；应力腐蚀指数ISSRT=0.031。

Cu-Cr-Zr-Mg合金时效组织与性能

为了研究时效工艺对Cu-0 3Cr-0 15Zr-0 05Mg合金显微组织及性能的影响,在时效温度400～650℃和时效时间1～11h条件下,得到时效工艺参数与硬度和电导率的曲面关系,并利用透射电镜分析合金时效后的微观形态和析出相.研究结果表明:合金固溶后470℃时效4h,硬度和电导率可达HV108和45S·m-1,析出相为Cr、Cu4Zr和有序的CrCu2(Zr,Mg)相;550℃时效1h后硬度和电导率仍具有HV106和46 8S·m-1,析出相完全转变为Cr和Cu4Zr.

Cu-Cr-Zr-Mg合金的变形时效行为

通过对Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金硬度、导电率分析和显微组织观察,研究冷变形和时效处理对合金组织和性能的影响。结果表明,冷加工变形产生的位错,加速Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.01Mg合金的时效过程,大幅度提高合金的导电率和硬度,在时效的初期尤为明显。合金固溶并80％形变后在470℃时效2h导电率和硬度分别达75.1％IACS和156.1Hv,60％变形500℃时效0.5h导电率和硬度分别达73.3％IACS和165.7Hv。

喷射成形CuCrZrMg合金的显微组织及性能

采用喷射成形工艺制备了ＣｕＣｒＺｒＭｇ 合金， 对合金进行了形变热处理， 并对热处理后材料的维氏硬度、拉伸断裂行为和室温导电率进行了研究。结果表明，

Sc含量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响

本文研究了Sc添加量对Al9.0Zn2.5Mg2.2Cu0.2Zr合金铸态组织的影响。结果表明,微量Sc与Zr协同可形成Al_(3)(Sc,Zr)第二相,在铸造过程中具有促进非均质形核、细化铸态晶粒的作用,并对合金共晶组织有明显的变质作用。但铸态合金中部分可达微米级初生Al_(3)(Sc,Zr)第二相对合金的加工性能和力学性能易产生不良影响。

微量Si和Fe对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Ti合金组织与性能的影响

为了提高Al-Zn-Mg-Cu合金的力学性能及抗腐蚀性能,通过拉伸试验、晶间腐蚀、剥落腐蚀、应力腐蚀及电化学试验,并结合金相分析及高分辨电镜分析,研究微量Si和Fe的添加对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-Cr-Ti合金组织与性能的影响。研究结果表明:微量元素的添加明显抑制合金的再结晶,使合金晶粒细小,亚结构稳定,强化合金,从而提高其力学性能及抗腐蚀性能,电化学循环极化曲线试验中自腐蚀电流密度的降低也与抗晶间腐蚀能力增强的结果较吻合;复合添加微量Si和Fe元素使合金基体中形成大量粗大黑色的Al_7Cu_2Fe相,与基体不共格,导致合金时效后再结晶严重,力学性能变差,电化学极化曲线中自腐蚀电流密度增高,抗腐蚀性能明显降低。