高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的制備和組織性能研究.pdf

1、銅具有高導(dǎo)電、高導(dǎo)熱、化學(xué)穩(wěn)定性與延展性好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于電氣、輕工、機(jī)械制造、電子工業(yè)等領(lǐng)域。隨著工業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用要求不斷提高，銅材料的強(qiáng)度低、抗高溫軟化性能差等不足限制了它在某些場合（如時速300km/h以上高鐵的接觸線）的應(yīng)用。目前已有多種方法制備銅基合金或銅基復(fù)合材料以提高其強(qiáng)度，但都較大程度地降低了材料的電導(dǎo)率，如何在保持高導(dǎo)電性能的同時，提高材料的力學(xué)性能是高性能銅合金的研究重點(diǎn)之一。
　　 本文通過合金化方法提高銅

2、合金性能，通過Ag、Zr、Cr的單獨(dú)與復(fù)合加入，制備了七種不同成分的銅合金，優(yōu)化了合金加工工藝并全面測試了導(dǎo)電性能、拉伸力學(xué)性能和抗高溫軟化性能，同時運(yùn)用光學(xué)金相分析、掃描電鏡、透射電鏡等多種分析和測試手段，較系統(tǒng)的研究了三種合金元素對合金組織與力學(xué)性能、電導(dǎo)率、軟化溫度的影響及作用機(jī)理。
　　 對Cu-Ag、Cu-Zr、Cu-Cr三種二元合金的研究表明：0.1wt％Ag的加入可以使合金的軟化溫度提高約200℃，同時合金電導(dǎo)率保

3、持在97％IACS以上，但合金常溫強(qiáng)度提高不明顯；0.094wt％Zr的加入可以使合金強(qiáng)度提高至515MPa，電導(dǎo)率達(dá)到87.5％IACS，軟化溫度達(dá)到500℃；0.045wt％Cr的加入可以使合金強(qiáng)度提高至580MPa，電導(dǎo)率達(dá)到86％IACS，軟化溫度達(dá)到500℃。
　　 對Cu-Ag-Zr、Cu-Cr-Zr兩種三元合金的研究表明：兩種合金的固溶工藝分別取950℃×1h+水淬、1050℃×1h+水淬，兩種合金的時效工藝分別取

4、420℃×2h、480℃×2h，兩種合金時效前后變形率分別取80％、40％較為合適；Ag、Zr的復(fù)合加入比單獨(dú)加入Zr強(qiáng)度有少量提高，但其軟化溫度基本不變；Zr、Cr的復(fù)合加入比單獨(dú)加入強(qiáng)度明顯提高，其強(qiáng)度達(dá)到640MPa，電導(dǎo)率達(dá)到85％IACS，軟化溫度達(dá)到540℃；時效后兩種合金試樣中產(chǎn)生的細(xì)小彌散析出相是其強(qiáng)度提高的關(guān)鍵，同時固溶元素的析出也是合金保持高電導(dǎo)率的原因。
　　 研究表明Cu-Cr-Zr系合金經(jīng)1050℃×1