时效工艺对Cu-Cr-Zr合金带材性能和析出动力学的影响

通过固溶−冷轧−时效工艺制备Cu−1.0Cr−0.1Zr合金带材,研究时效工艺对合金导电率、力学性能和微观结构的影响,并进行析出动力学分析。结果表明,Cu−1.0Cr−0.1Zr合金在430℃时效180 min后获得最佳综合性能,导电率为85.86%IACS,硬度为HV 176.54,抗拉强度为552 MPa。对于在430℃时效的样品,当时效时间从30 min增加到180 min时,细小的fcc-Cr和Cu8Zr3析出相的尺寸从~5 nm长大到~8 nm,且析出相与铜基体的关系由共格转变为半共格。同时,还观察到bcc-Cr相的棒状和球状粗大颗粒(≥300 nm)。此外,建立合金在不同时效温度下的析出动力学方程,绘制等温转变TTT曲线,通过计算获得合金的析出激活能为65 kJ/mol。

低温轧制对高强高导Cu−0.5Cr合金显微组织和性能的影响

分别采用低温轧制和常温轧制技术制备高强高导Cu−0.5Cr(质量分数,%)合金。研究Cu−0.5Cr合金经低温轧制/常温轧制和时效处理后的显微组织、力学性能和导电性能。研究结果表明,在低温轧制合金中可见明显的位错缠结。经低温轧制和时效处理后,合金中Cr颗粒尺寸更加细小,呈弥散分布。低温轧制合金的最大硬度为HV 167.4,显著高于常温轧制合金的。低温轧制合金在450℃经120 min时效处理后达到最佳力学性能。低温轧制Cu−0.5Cr合金在450℃经120 min时效处理后电导率达到92.5%IACS,略高于常温轧制合金的。

Cr含量对时效态Cu−Cr−P合金显微组织和性能的影响

研究Cr含量对时效态Cu−Cr−P合金析出相和性能的影响。结果发现,时效处理后Cu−Cr−P合金中存在3种尺寸的Cr相,其中,纳米级Cr相是Cu−Cr−P合金的主要强化相;≤5 nm的Cr相为面心立方结构,与基体完全共格,强化机制为位错切过机制,强化效果约为200 MPa;10~20 nm的Cr相为与基体非共格的体心立方结构,其强化机制为Orowan位错绕过机制,强化效果约为100 MPa。Cr元素含量的改变使得两种纳米级Cr析出相的数量与尺寸发生变化,进而导致Cu−Cr−P合金的力学性能呈现出先增加后减小的趋势。Cu−0.36Cr−0.01P合金经980°C保温2 h固溶处理→95%冷轧→450°C保温1 h时效处理后,具有较好的综合性能:抗拉强度572 MPa和导电率80.0%IACS。