Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线的组织和性能

采用内氧化法制备的Cu-Al2O3弥散强化铜合金接触线,并对其组织和性能进行了研究。结果表明:Cu-Al2O3合金接触线抗拉强度达到568 MPa,导电率达到84%IACS,载流量达到764 A,技术性能优于TB/T 2809-2017标准中Cu-Cr-Zr合金接触线的技术要求;其强化机制主要为细晶强化及Al2O3粒子引起的弥散强化和应变强化;由于合金基体内Al2O3粒子不均匀,导致合金内部组织的不均匀,从而引起显微组织的尺寸不均和拉伸断口混合断裂的断裂方式。

内氧化法制备的Cu-Al_2O_3合金的显微组织与性能

利用内氧化法制备了Cu Al2 O3 弥散强化铜合金 ,并对其挤压态、冷拉态、退火态棒材进行了性能测试和显微组织结构分析。结果表明 :挤压后的棒材经 65 %和 90 %的变形量冷拉拔后 ,存在明显的加工纤维组织 ,σb 分别达 468和 495MPa ,相对电导率分别为 90 %和 89%IACS;1 0 30℃× 0 5h高温退火后再结晶现象并不明显 ,仍能保持较高的强度 ;且变形量越大 ,高温退火后强度下降越小 ;

Cu-Al合金薄板内氧化法制备块体Cu-Al_2O_3复合材料

采用Cu-Al合金薄板内氧化和热挤压成型相结合的方法制备块体Cu-Al2O3复合材料。89.7 mm×0.5 mm的Cu-0.16 mass%Al合金圆薄片900℃×8 h内氧化后,经表面清理、叠层装入包套、密封和800℃热挤压,制备出了20 mm的Cu-Al2O3复合材料棒材(块体材料),并经冷拔制备出了生产所需的3 mm的线材产品。热挤压棒材和冷拔线材截面呈现出"年轮"结构。热挤压棒材的导电率为96.3%IACS,冷拔线材的导电率、屈服强度和抗拉强度分别为94.1%IACS、417 MPa和445 MPa。

Cu-Al_2O_3(0.68%)弥散强化铜合金塑性变形特性

目的研究Cu-Al_2O_3(0.68%)弥散强化铜合金高温圧缩塑性变形特性。方法在Gleeble-1500D热模拟试验机上,在变形温度为550,650,750,850,950℃,应变速率为0.01,0.1,1,5,10 s^(-1),变形量均为50%的条件下,对Cu-Al_2O_3(0.68%)铜合金进行热压缩变形试验。结果获得了不同热变形条件下的真应力应变曲线,建立了基于双曲正弦本构关系Arrhenius流动应力模型的本构方程,及基于动态材料模型(DMM)的热加工图。结论 Cu-Al_2O_3(0.68%)弥散强化铜合金高温压缩时,合金的热变形存在应变强化和稳态流变2个基本阶段,主要软化机制为动态再结晶。该合金的最佳变形区域温度为900~950℃,应变速率为0.2~2.8 s^(-1)。

挤压态Cu-Al_2O_3弥散强化铜合金组织结构与强化机制的定量探讨

通过力学性能测试、金相和透射电镜观察等手段研究了热挤压态Cu-0.12 Al2O3弥散强化铜合金的组织与性能．结果表明：挤压态Cu-Al2O3弥散强化铜合金的主要强化机制是细晶强化和弥散强化．细小的Al2O3相钉扎位错，强烈抑制基体的再结晶，造成材料小晶粒、多晶界效应，其平均亚晶粒大小仅为2～4μm，同时对不同强制机制对合金强度的贡献进行了定量计算，计算值与实验值吻合较好．

不同浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金退火行为的研究

通过力学性能测试和金相观察对中、低浓度Cu—Al2O3弥散强化铜合金的退火行为进行了研究。结果表明：低浓度弥散强化铜合金具有一定的抗高温软化性能，500℃退火后发生再结晶，900℃退火后已基本完全再结晶，屈强比约为56％。中浓度合金抗高温软化性能较好，900℃退火后，合金仍然以回复过程为主，金相尺度下不能看到再结晶晶粒，屈强比可达70％。弥散强化铜合金优越的抗高温软化性能归功于铜基体内均匀弥散分布有纳米Al2O3粒子。

Cu-0.23%Al_2O_3弥散强化铜合金的高温变形特性研究

利用Gleeble-1500热模拟机、金相以及透射电镜对Cu-0.23%Al_2O_3(体积分数)合金高温塑性变形过程中的流变应力和显微组织变化规律进行了研究.研究结果表明,Cu-0.23%Al_2O_3合金在热压缩过程中,热压缩条件不同流变应力变化规律会有所差异.此外,还求得了该合金高温变形的平均激活能和其他相关材料常数,据此建立了峰值屈服应力-应变速率-温度之间的本构方程.随热压缩温度的升高,基体内动态再结晶晶粒尺寸和数量不断增加,而在同一温度压缩时,随应变速率的增加,组织分布不均匀性有所增加,亚晶尺寸不断减小,位错密度先增加后降低.

纳米Al_2O_3粒子弥散强化铜合金冷加工及退火行为

通过力学性能、电学性能测量和金相、电镜观察对Cu-Al2O3弥散强化铜合金的冷加工及退火后性能和组织的变化进行了系统研究.结果表明:挤压态合金随冷拉拔变形量增大,σb和σ0.2逐渐升高,δ逐渐下降,电导率则变化甚微.合金经92%的变形后,σb,σ0.2,δ和电导率分别为490 MPa,485 MPa,10%和91.4%IACS,其在400℃～1000℃温度范围退火后性能有不同程度的回复.不同变形量的合金样品900℃1 h退火后性能均回复至挤压态水平,且未见再结晶现象.冷拉拔有利于粉末颗粒间进一步冶金化结合.

纳米Al_2O_3粒子浓度对弥散强化铜合金退火行为的影响

通过力学性能、金相和TEM观察对低、中浓度Cu-Al2O3弥散强化铜合金的退火行为进行了研究。结果表明：低浓度弥散强化铜合金具有一定的抗高温软化性能，500℃退火后发生再结晶，900℃退火后已基本完全再结晶，屈强比约为56％。中浓度合金抗高温软化性能较好，900℃退火后，合金仍然以回复过程为主，金相尺度下不能看到再结晶晶粒，屈强比可迭70％。弥散强化铜合金优越的抗高温软化性能归功于铜基体内均匀弥散分布的纳米Al2O3粒子。Al2O3粒子尺寸在10～20nm内时，粒子间距〉200nm时，阻碍晶界迁移能力较差，粒子间距〈90nm时，可显著阻碍晶界的迁移，含金抗高温软化性能优越。

内氧化制备Cu-Al_2O_3复合材料新工艺的研究

提出了一种在低真空度下内氧化制备Cu -Al2 O3合金粉 ,以热锻为后续致密化手段 ,辅以其它工序制备Cu -Al2 O3复合材料的新工艺 ,并进行了初步的试验研究与理论分析。研究结果表明 :在低真空度下内氧化 ,有助于增大内氧化速率、细化Al2 O3粒子并有助于Al2 O3粒子的弥散分布 ;热锻具有显著的致密化作用 ,可代替冷变形作为致密化手段。与现有的内氧化制备工艺相比 ,本文提出的新工艺具有工艺简单、成本低。

退火对纳米Al_2O_3粒子弥散强化铜合金显微组织与性能的影响

通过力学性能、电学性能测量和金相、电镜观察对Cu Al2 O3 弥散强化铜合金冷加工和退火态性能和组织的变化进行了系统研究。结果表明 :挤压态合金随冷拉拔变形量增大 ,σb 和σ0 .2 逐渐升高 ,δ逐渐下降 ,电导率则变化甚微。合金经 92 %的变形后 ,σb、σ0 .2 、δ和电导率分别为 490MPa、485MPa、10 %和 91.4%IACS ,其在 40 0～ 10 5 0℃温度范围退火后性能有不同程度的恢复。不同变形量的合金样品 90 0℃ ,1h退火后性能均恢复至挤压态水平 ,且未见再结晶现象。

超音速冷喷涂Cu-Al_2O_3复合涂层特性

采用冷喷涂技术在铝基板上制备了Cu-Al2O3复合涂层,以复合涂层为催化剂进行了甲醇水蒸气重整制氢实验,并利用扫描电镜、能谱分析仪和X射线衍射仪对实验前后的涂层进行了表征。结果表明,涂层之间和涂层与基板间的结合主要为机械咬合,孔隙率较高,与喷涂颗粒相比,涂层没有相的变化;喷涂后Al2O3颗粒发生了破碎,而Cu颗粒变形不充分,Cu颗粒特性导致涂层中铜含量比粉末中的低;甲醇水蒸气重整制氢实验表明,Cu-Al2O3复合涂层由于含氧高而具有比纯铜涂层更好的稳定性。

Al_2O_3粉末对镁合金微弧氧化陶瓷膜的显微结构及其耐蚀性的影响

在已优化的Na2SiO4-Na3PO4复合体系溶液中加入Al2O3粉末对AZ91D镁合金进行了微弧氧化处理。用SEM、XRD分析了加入Al2O3粉末对陶瓷膜的形貌特征和相成分的影响。结果表明,加入Al2O3粉末后陶瓷膜孔洞减少,且疏松层变得紧实;膜层相成分增加了Al2O3。在3.5%NaCl溶液中的电化学腐蚀试验表明,加入Al2O3粉末后陶瓷膜的耐蚀性有很大提高。

TC4钛合金表面激光熔覆法制备Y_2O_3颗粒增强Ni/TiC复合涂层(英文)

采用激光熔覆法在TC4钛合金表面原位制备Y2O3颗粒增强Ni/TiC复合涂层,研究涂层的相组成、微结构、成分分布及性能。结果表明,复合涂层内的微结构和成分在深度方向具有分层现象,这主要是由激光熔覆过程的快速熔凝和冷却过程所致。在激光熔覆过程中,TiC粉末完全熔化并在凝固过程中析出为细小枝晶,这些TiC枝晶的尺寸随着深度的增加而减小,而Y2O3颗粒则分布在整个重熔层中。Y2O3颗粒增强Ni/TiC复合涂层具有较均匀的硬度,其最高值约为HV1380,比基体高4倍以上。由于复合涂层具有高的硬度,钛合金经过激光熔覆后其耐磨性得到大幅度提高。

添加Al_2O_3对CuW70合金阴极斑点运动特性的影响

采用熔渗法制备了不同Al2O3添加量的CuW70合金,研究了Al2O3对CuW70合金组织和真空击穿性能的影响,利用高速摄影观察了CuW70合金表面阴极斑点运动规律。结果表明:未添加Al2O3的CuW70合金烧蚀主要集中在Cu聚集区;在放电过程中,阴极斑点运动表现为原地重复的燃烧,合金表面烧蚀严重。添加Al2O3后,CuW70首击穿相发生转移,集中在Al2O3颗粒上,阴极斑点更为分散,合金主烧蚀区面积明显减少;Al2O3的添加延长了电弧寿命,降低了截流值。

20%Mo/Cu-Al_2O_3复合材料的强化机理及热变形行为

采用真空热压一内氧化烧结方法制备20％Mo／Cu-Al2O3复合材料，测试其性能并观察分析其微观组织。利用Gleeble-1500D热力模拟试验机在温度为350-750℃、应变速率为0．01-5s^-1及总应变量0．5的条件下，对20％Mo／Cu-Al2O3复合材料热变形过程中的流变应力与应变之间的关系进行研究。结果表明：20％Mo／20％Mo／Cu-Al2O3复合材料的组织分布均匀，未观察到明显的团聚现象及孔洞，致密度较高。在材料基体上，原位内氧化生成的纳米级A1203颗粒呈弥散分布，增加了基体的强度。复合材料的高温流动应力一应变曲线以动态再结晶软化机制为主，峰值应力随变形温度的降低或应变速率的升高而增加；在真应力一真应变曲线基础上建立的高温变形本构方程较好地表征了此复合材料的高温流变特性，其计算结果与实验结果吻合较好。

Y_2O_3对钨合金微观组织与性能的影响

研究钨合金中添加不同质量分数的Y2O3时,Y2O3的含量对微观组织与性能的影响.试验结果表明,随着Y2O3质量分数的增加,钨合金中钨颗粒直径由30.5μm减小到15.0μm,钨颗粒形状由近似球形变为不规则的多面体形;Y2O3粒子降低了钨-钨、钨-黏结相界面结合强度,随着Y2O3质量分数的增加,钨合金静态抗拉强度和延伸率降低;动态压缩条件下,随Y2O3质量分数的增加,钨合金抗压强度先增加后降低,当Y2O3质量分数低于1.0%时,随Y2O3质量分数的增加抗压强度增加,当Y2O3的质量分数超过1.5%时,抗压强度随Y2O3质量分数的增加而下降.

TiAl合金表面激光重熔Al_2O_3-13wt%TiO_2复合陶瓷涂层组织结构

采用等离子喷涂和激光重熔复合工艺在TiA l合金表面制备了A l2O3-13wt%TiO2复合陶瓷涂层。为了减少重熔层裂纹等缺陷,采用较低的激光功率和能量密度进行重熔。用扫描电镜(SEM),能谱仪(EDS)和X射线衍射仪(XRD)分析了涂层形貌、微观结构和相组成。结果表明,经过激光重熔处理后,陶瓷涂层颗粒细化,片层状组织得以消失,致密性提高,获得了基本没有裂纹等缺陷的重熔层;激光重熔亚稳相-γA l2O3转变为稳定相-αA l2O3;由于陶瓷材料导热系数较低的影响,激光重熔时无法使整个陶瓷层实现重熔,重熔后的陶瓷涂层形成了晶粒细小的等轴晶重熔区、烧结区以及片层状残余等离子喷涂区。

纳米Al_2O_3-40%TiO_2复相陶瓷颗粒增强镍基合金复合涂层的摩擦学性能(英文)

运用等离子喷涂技术在7005铝合金表面制备Al2O3-40%TiO2纳米结构颗粒增强镍基合金复合涂层，分析其微观结构，研究其在不同载荷和速度条件下的摩擦磨损性能。结果表明：复合涂层主要由γ-Ni、α-Al2O3、γ-Al2O3和金红石型-TiO2等相组成，其摩擦因数和磨损失重较镍基合金涂层显著降低。在轻载3 N 时，复合涂层磨损表面的接触应力较低，主要发生微观切削磨损；当载荷上升至6~12 N时，接触应力高于磨损表面的弹性极限应力，复合涂层的磨损机理变为多次塑变磨损、微观脆性断裂磨损和磨粒磨损。随着速度的增大，磨损表面的接触温度逐渐升高，复合涂层以多次塑变磨损、疲劳磨损和粘着磨损为主。

国内Cu-Al_2O_3复合材料致密化加工的研究进展

Cu-Al2O3复合材料具有很多优异的性能,其致密化加工方法主要有热挤压、锻造和冷加工等。本文综述了国内弥散强化铜塑性变形的研究,详细介绍了弥散强化铜致密化加工研究的现状。热挤压是生产弥散强化铜的主要加工方法,不同挤压方式和挤压工艺对材料性能有很大影响。锻造是生产大断面尺寸弥散强化铜的重要手段,处于三向压应力状态锻造后弥散强化铜的性能可优于挤压态弥散强化铜。冷加工也是弥散强化铜生产中的关键步骤,主要作用为材料成形和提高力学性能。本文还对该领域的未来发展进行了展望,将来应进一步从理论上加强对弥散强化铜致密化加工的研究,并开拓新的致密化加工技术。