高速電報(bào)導(dǎo)化列車(chē)高強(qiáng)高導(dǎo)接觸線用Cu-Cr-Zr合金組織和性能.pdf

1、本文采用冷變形結(jié)合中間熱處理方法制備了不同Zr及Mg元素含量的Cu-0.4wt.％Cr-0.02 wt.％Si合金,通過(guò)研究不同元素含量的Cu-0.4 wt.％Cr-0.02wt.％Si合金在不同變形量下的組織形態(tài)、強(qiáng)度以及電導(dǎo)率,分析了Zr、Mg元素對(duì)合金力學(xué)性能和電學(xué)性能的影響,進(jìn)而優(yōu)化合金成分。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)比不同熱處理工藝參數(shù)對(duì)合金組織以及性能的影響,進(jìn)一步優(yōu)化合金的熱處理工藝。選取最優(yōu)成分采用最優(yōu)熱處理工藝研究了冷拉拔對(duì)

2、Cu-0.4 wt.％Cr-0.12 wt.％Zr-0.02wt.％Si-0.05wt.％Mg合金組織性能的影響以及合金強(qiáng)變形下的熱穩(wěn)定性,探討了合金的強(qiáng)度、位錯(cuò)密度以及儲(chǔ)存能三者之間的關(guān)系。
　　 四種試驗(yàn)合金的抗拉強(qiáng)度均隨變形程度的增加而增加,添加Zr元素的合金抗拉強(qiáng)度始終高于不含Zr元素的合金,且強(qiáng)度上升幅度比較大。Mg元素也表現(xiàn)出一定的強(qiáng)化作用,但強(qiáng)化效果低于Zr元素。隨變形量增加,四種合金的相對(duì)電導(dǎo)率大致呈下降趨勢(shì)。Z

3、r元素對(duì)合金電導(dǎo)率的損害作用隨變形量的增加而增加,在η=6.1時(shí),可使電導(dǎo)率下降約7.2％IACS。Mg元素對(duì)相對(duì)電導(dǎo)率的影響比較穩(wěn)定,并沒(méi)有隨變形量的增加有明顯的改變,基本使電導(dǎo)率波動(dòng)幅度在(2～3)％IACS。
　　 將η=1.8的四種試驗(yàn)合金在500℃C進(jìn)行等溫退火處理,四種試驗(yàn)合金的顯微硬度均隨退火時(shí)間的延長(zhǎng)先增大而后減小并在經(jīng)過(guò)1 h退火處理后達(dá)到峰值,添加Zr元素的合金顯微硬度始終高于不合Zr元素的合金,且硬度下降的

4、幅度小于不含Zr元素的合金。四種試驗(yàn)合金的相對(duì)電導(dǎo)率均隨退火時(shí)間延長(zhǎng)先劇烈增加而后緩慢增加,且均在經(jīng)過(guò)1h退火處理后增加的幅度達(dá)到最大值。
　　 在拉拔應(yīng)變比小于6.7范圍內(nèi),隨著變形程度的增加,Cu-0.4 wt.％Cr-0.12wt.％Zr-0.02 wt.％Si-0.05 wt.％Mg合金晶粒逐漸細(xì)化,纖維狀晶粒的最小晶粒尺寸約為490 nm.晶體取向逐漸背離完全退火態(tài)晶體取向,并逐漸形成<111>織構(gòu)。合金的屈服強(qiáng)度、微

5、應(yīng)變、位錯(cuò)密度以及儲(chǔ)存能隨變形量增加而增加。通過(guò)熱分析,計(jì)算了不同變形量合金的儲(chǔ)存能并進(jìn)一步估算合金的位錯(cuò)密度和屈服強(qiáng)度。合金儲(chǔ)存能的釋放主要是由于位錯(cuò)密度的降低。當(dāng)變形量6.7≤η≤7.4時(shí),Cu晶粒會(huì)有一定程度的粗化同時(shí)對(duì)應(yīng)著屈服強(qiáng)度、位錯(cuò)密度、微應(yīng)變和儲(chǔ)存能的降低,這說(shuō)明Cu-0.4 wt.％Cr-0.12 wt.％Zr-0.02wt.％Si-0.05 wt.％Mg合金在這此變形程度下發(fā)生動(dòng)態(tài)回復(fù)再結(jié)晶。
　　 將Cu-0