Cu-Cr-Zr合金的熔鑄及電極帽塑性成型工藝的研究.pdf

1、Cu-Cr-Zr合金由于具有高的強(qiáng)度和良好的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性能,應(yīng)用的領(lǐng)域十分廣泛。目前,Cu-Cr-Zr合金的主要研究方向是在盡量保持其較高導(dǎo)電率的前提下,通過合金化、熱處理及冷塑性變形相結(jié)合的方法提高其強(qiáng)度。為了解決Cu-Cr-Zr合金非真空熔鑄中合金元素收得率低和冷塑性成型過程中組織不穩(wěn)定的技術(shù)難題,本文分別對Cu-Cr-Zr合金的非真空熔鑄、鑄態(tài)組織分析、冷塑性變形行為等方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)及理論探討,優(yōu)化了工藝參數(shù)。
　　 在非

2、真空、非保護(hù)氣氛的情況下,以爐外精煉技術(shù)——包芯線技術(shù)為依據(jù),將其運(yùn)用到Cu-Cr-Zr合金的熔鑄中,結(jié)果表明包芯線技術(shù)能顯著提高Cr、Zr合金元素的收得率,分別提高4.02%和17.7%,解決了合金元素?zé)龘p嚴(yán)重的問題,降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。通過比較不同芯皮厚度對合金元素收得率的影響,得出Cr、Zr元素的收得率隨芯皮厚度的增加而提高,而zr元素的提高幅度高于Cr元素,其中Cr元素收得率的提高有利于Zr元素收得率的提

3、高,最佳Cr、Zr芯線芯皮厚度分別為3mm、2mm。
　　 掃描電子顯微鏡觀察分析鑄態(tài)Cu-Cr-Zr合金得出,包芯線技術(shù)能提高合金元素的收得率,同時(shí)也能提高鑄態(tài)Cu-Cr-Zr合金的質(zhì)量;而Cu-Cr-Zr合金的鑄態(tài)組織中主要存在三種相,即基體Cu、富Cr相和富CuZr相,不存在富CrZr相,其中富Cr相呈纖維針狀和顆粒狀,主要分布在基體上;富CuZr相呈不規(guī)則塊狀,主要分布在晶界上。
　　 DEFORM-3D模擬電極

4、帽塑性成型過程,發(fā)現(xiàn)原成型工藝電極帽的變形量較小、變形不均勻,且坯料質(zhì)量有待提高。因此,自行設(shè)計(jì)模具且改進(jìn)工藝,提高電極帽的成型效果。改進(jìn)工藝1在原成型工藝的基礎(chǔ)上添加正擠壓工藝,顯著提高了電極帽外層金屬的變形量。改進(jìn)工藝2在原成型工藝的基礎(chǔ)上添加類鐓粗工藝,顯著提高了電極帽內(nèi)層金屬的變形量,其中,當(dāng)坯料的尺寸為φ14×18.27mm時(shí),電極帽的變形量和變形的均勻性都得到顯著改善。各改進(jìn)工藝在提高電極帽變形量和變形均勻性的同時(shí),增加了電