高強高導(dǎo)Cu-Cr-In合金組織與性能研究.pdf

1、銅是一種優(yōu)良的高導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐磨耐蝕材料，是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)性功能材料之一。隨著國民經(jīng)濟和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的工業(yè)和民用領(lǐng)域?qū)?dǎo)電銅材提出了更高的要求，特別是同時具備更高強度和高導(dǎo)電性的銅材受到了人們的廣泛關(guān)注。在引線框架、高速鐵路、鍵合絲、連接器等領(lǐng)域?qū)Ω邚姼邔?dǎo)銅材有著廣泛的需求，以及不斷提高的性能指標(biāo)要求。研究和開發(fā)具備高強度、高導(dǎo)電以及高耐熱性的銅材新牌號，并開發(fā)和優(yōu)化其形變和熱處理工藝，對于豐富我國銅合金品種，滿足電力電子

2、和交通等領(lǐng)域的應(yīng)用要求等具有重要意義。
　　本研究采用微合金化方法，在純銅的基礎(chǔ)上，添加微含量Cr和In元素，在非真空條件下制備了新型高強高導(dǎo)Cu-Cr-In合金。通過力學(xué)性能和電學(xué)性能測試及金相顯微鏡、掃描電鏡等，研究了形變熱處理工藝對合金的組織與性能的影響規(guī)律。
　　主要研究工作及結(jié)果如下：
　　（1）在非真空條件下，采用中頻感應(yīng)熔煉爐熔煉并以常規(guī)鐵模鑄造方式制備了不同In含量的Cu-Cr-In合金；Cr元素收得率

3、在85％以上，In元素收得率在90%以上，合金成分穩(wěn)定、質(zhì)量合格，制備成本較低。
　　（2）對Cu-Cr-In合金的微觀組織進(jìn)行了觀察，描述了Cr相的分布與形貌。認(rèn)為合金鑄態(tài)組織中Cr相以（α+Cr）共晶體形式存在與α相界處，均勻化處理及固溶淬火后均勻分布于基體中，時效處理后Cr相以顆粒狀形貌分布于均勻彌散分布于基體中，尺寸在100~200nm之間。
　?。?）合金錠坯經(jīng)過擠壓→拉拔→固溶處理→拉拔→時效處理→拉拔等形變熱處

4、理工藝后，綜合性能優(yōu)良。Cu-0.70Cr-0.05In合金最佳時效處理工藝為450℃×180 min，其抗拉強度達(dá)到529MPa，電導(dǎo)率達(dá)到82.72%IACS，軟化溫度達(dá)到500℃，延伸率達(dá)到11%；Cu-0.70Cr-0.10In合金的最佳時效處理工藝450℃×60 min，其抗拉強度達(dá)到531MPa，電導(dǎo)率達(dá)到82.79%IACS，軟化溫度達(dá)到500℃，延伸率達(dá)到12%；Cu-0.70Cr-0.15In合金的最佳時效處理工藝45

5、0℃×60 min，其抗拉強度達(dá)到544MPa，電導(dǎo)率達(dá)到81.41%IACS，軟化溫度達(dá)到525℃，延伸率達(dá)到12%。
　?。?）對添加In后合金力學(xué)性能及抗高溫軟化性能相比Cu-0.70Cr合金得到改善的原因進(jìn)行了闡述，認(rèn)為In的固溶強化及在晶界處的析出對阻礙了形變過程中位錯運動及晶界的遷移。
　?。?）對合金時效析出特性進(jìn)行了分析，擬合得到了合金時效析出Avrami相變動力學(xué)經(jīng)驗方程及一元、二元電導(dǎo)率方程；對合金時效析