高強高導Cu-Cr-In合金組織與性能研究.pdf

1、銅是一種優(yōu)良的高導電導熱、耐磨耐蝕材料，是國民經(jīng)濟發(fā)展的基礎性功能材料之一。隨著國民經(jīng)濟和科學技術的發(fā)展，越來越多的工業(yè)和民用領域對導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電性的銅材受到了人們的廣泛關注。在引線框架、高速鐵路、鍵合絲、連接器等領域對高強高導銅材有著廣泛的需求，以及不斷提高的性能指標要求。研究和開發(fā)具備高強度、高導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、和交通等領域的應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Cu-Cr-In合金。通過力學性能和電學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。
　　主要研究工作及結果如下：
　?。?）在非真空條件下，采用中頻感應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、質量合格，制備成本較低。
　?。?）對Cu-Cr-In合金的微觀組織進行了觀察，描述了Cr相的分布與形貌。認為合金鑄態(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，其抗拉強度達到529MPa，電導率達到82.72%IACS，軟化溫度達到500℃，延伸率達到11%；Cu-0.70Cr-0.10In合金的最佳時效處理工藝450℃×60 min，其抗拉強度達到531MPa，電導率達到82.79%IACS，軟化溫度達到500℃，延伸率達到12%；Cu-0.70Cr-0.15In合金的最佳時效處理工藝45

5、0℃×60 min，其抗拉強度達到544MPa，電導率達到81.41%IACS，軟化溫度達到525℃，延伸率達到12%。
　?。?）對添加In后合金力學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行了闡述，認為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行了分析，擬合得到了合金時效析出Avrami相變動力學經(jīng)驗方程及一元、二元電導率方程；對合金時效析