高鉻Cu-Cr合金制備工藝及凝固組織研究.pdf

1、Cu-Cr合金由于其熱處理后具備較高的強度和硬度，同時兼具優(yōu)越的導電導熱性及抗腐蝕性，因而在很多行業(yè)都得到了廣泛應用。
　　高Cr成分Cu-Cr合金被廣泛應用于中壓電觸頭材料。由于溶質Cr與基體Cu的互溶性極差，其制備難度相當大。
　　本文采用真空感應熔煉工藝制備Cr質量分數(shù)為10%-25%的Cu-Cr二元合金,并重點研究了應用最廣泛的Cu-25Cr合金的相關凝固機制及制備方案。通過金相分析研究各工藝參數(shù)對Cu-25Cr合金

2、凝固組織形貌的影響。同時使用有限元方法、相場法、耗散粒子動力學方法對Cu-Cr二元合金凝固過程進行數(shù)值模擬計算，解釋了Cu-Cr二元合金凝固過程中富Cr相的相分離機制，并定量分析不同條件下富Cr相的偏聚程度。
　　同時，通過真空電弧熔煉工藝制備出對應成分的Cu-25Cr合金作為理想組織參照物。并對比分析了兩種工藝制備Cu-25Cr合金的優(yōu)勢與劣勢。利用真空電弧熔煉工藝提供的較大過冷度，進一步分析了在不同工藝條件下合金凝固組織中富C

3、r相的偏聚情況。
　　綜合分析發(fā)現(xiàn)：
　　①隨著Cr成分增加，富Cr相偏聚程度及尺寸增大。
　　②一定冷速范圍內(nèi)，隨著冷卻速率降低，富Cr相偏聚傾向加重，在一定動力學條
　　件下發(fā)生宏觀尺度的偏聚上浮現(xiàn)象。
　?、墼诔渥銊恿W條件下，受Marangoni效應影響，Cu-25Cr合金的宏觀偏聚組織由
　　分層狀變?yōu)榍驙顖F聚態(tài)。
　?、芎辖鹉探M織中的富Cr相偏聚情況受溶質Cr擴散狀況影響，當溶質C