高強高導(dǎo)Cu-Cr-Zr合金時效及熱變形行為研究.pdf

1、Cu-Cr-Zr時效析出強化型合金具有優(yōu)良的導(dǎo)電導(dǎo)熱性、良好的抗腐蝕性、較高的強度及疲勞強度，因此被廣泛應(yīng)用于集成電路引線框架、連鑄機結(jié)晶器內(nèi)襯、電力機車架空導(dǎo)線材料等領(lǐng)域。目前，關(guān)于Cu-Cr-Zr合金的研究主要集中在合金時效組織與性能等方面，但對析出相的種類還未取得統(tǒng)一的認識，且關(guān)于Cu-Cr-Zr合金熱變形行為的報道較少。
　　本文研究了形變熱處理工藝參數(shù)對Cu-Cr-Zr合金顯微硬度及導(dǎo)電率的影響，分析析出相形貌與種類；基

2、于固溶態(tài)Cu-Cr-Zr合金在時效過程中導(dǎo)電率的變化，依據(jù)導(dǎo)電率與析出相轉(zhuǎn)變量的關(guān)系，確定該合金在不同時效溫度下的Avrami相變動力學(xué)方程和導(dǎo)電率方程，并繪制等溫轉(zhuǎn)變動力學(xué)曲線；利用Gleeble-1500熱模擬試驗機對Cu-Cr-Zr合金進行熱壓縮變形，研究該合金的流變行為，分析變形溫度及應(yīng)變速率對合金流變應(yīng)力的影響，計算合金熱變形激活能，建立熱變形本構(gòu)方程及加工圖，觀察合金中顯微組織變化，探索熱加工工藝最佳參數(shù)。結(jié)果表明：固溶態(tài)C

3、u-Cr-Zr合金經(jīng)時效處理后，顯微硬度和導(dǎo)電率均升高，經(jīng)450℃時效4 h后獲得較好綜合性能，其顯微硬度和導(dǎo)電率分別達到156.5 HV和82.6％IACS，合金中析出相為面心立方Cr相，析出相與Cu基體完全共格且產(chǎn)生雙葉花瓣狀的共格畸變襯度；當時效時間延長至8h時，析出相轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方Cr相，部分發(fā)生聚集長大；經(jīng)550℃時效2h后，合金中析出相為體心立方Cr相和Cu4Zr相，且體心立方Cr相與Cu基體之間存在N-W位向關(guān)系；根據(jù)合金

4、時效過程中導(dǎo)電率的變化規(guī)律，利用析出相轉(zhuǎn)變比率與時間的關(guān)系，推導(dǎo)出不同溫度下合金的相變動力學(xué)Avrami經(jīng)驗方程和導(dǎo)電率方程；根據(jù)熱模擬實驗數(shù)據(jù)，分析變形溫度及應(yīng)變速率對Cu-Cr-Zr合金流變行為的影響，構(gòu)建流變應(yīng)力本構(gòu)方程，計算出合金熱變形激活能為173.85 kJ/mol，建立熱加工圖并觀察熱壓縮變形后顯微組織，可得到Cu-Cr-Zr合金在高溫熱壓縮變形時存在3個安全加工區(qū)域，其最佳安全熱加工參數(shù)為：變形溫度770~850℃、應(yīng)變