预备热处理对纤维相复合强化Cu-Ag合金组织与性能的影响

论文摘要

本文结合不同工艺的固溶及时效处理制备了Cu-6％Ag、Cu-12％Ag以及Cu-24％Ag（质量百分数，下同）三种成分合金。研究了这三种Cu-Ag合金在450℃时效过程中组织与性能的变化规律，并着重探讨了不同工艺时效处理对Cu-6％Ag合金组织与性能的影响。采用冷加工结合固溶及时效处理工艺，制备了纤维相复合强化Cu-6％Ag合金线材，探讨了在应变过程中时效处理对Cu-6％Ag合金组织与性能的影响。在450℃时效过程中，不连续析出主要发生在Cu枝晶的大角度晶界处，而连续析出主要发生在Cu晶粒内部。由于大量大角度晶界的存在，Cu-6％Ag合金中几乎只观察到了不连续析出相，而在具有网状共晶体结构的Cu-24％Ag中Ag相主要以连续析出方式析出，对于Cu-12％Ag，Ag的两种析出方式同时存在。450℃时效1h时连续或不连续析出均未充分进行。当时效时间延长至1h以上时，合金硬度增长速率减缓。当时效时间由16h延长至37h时，Cu-12％Ag和Cu-24％Ag的硬度值不再显著变化，而Cu-6％Ag的硬度值却有所下降。时效过程中析出强化对低Ag含量的Cu-Ag合金硬度的影响最为显著。Cu-6％Ag合金经730℃/8h+760℃/4h+780℃/4h固溶处理后，其组织仅由单一的过饱和固溶体组成。继续进行时效处理后，组织由Cu基体和次生Ag相组成。在时效过程中，Cu-6％Ag合金的硬度随时效时间的变化曲线总体呈峰形，硬度先升高后下降。时效温度的变化对峰值的位置产生影响。Cu-6％Ag合金的电导率随时效时间延长呈上升趋势。时效温度的高低对合金电导率开始上升对应的时效时间及增长速率造成影响。时效处理能够显著提高Cu-6％Ag合金在冷变形过程中的强度，同时提高Cu-6％Ag合金的初始电导率。提高时效温度或延长时效时间，能够促进次生Ag相更多地从基体中析出，可以增加冷变形后期合金强度继续提高的空间，同时获得更高合金的初始电导率。采用固溶及450℃/32h时效处理，在η=7.0时获得较佳的综合性能匹配，抗拉强度达到1320MPa，同时电导率保持在67.6％IACS。采用固溶及450℃/2h时效处理时，相同变形程度下抗拉强度也达到1310MPa，同时电导率保持在68.3％IACS。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第—章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 Cu-Ag 合金的研究背景
• 1.2.1 纤维增强 Cu 基原位复合材料
• 1.2.2 Cu-Ag 合金在强磁场中的应用
• 1.2.3 Cu-Ag 合金在其他领域的应用前景
• 1.3 Cu-Ag 合金的研究现状
• 1.3.1 Cu-Ag 合金的组织结构
• 1.3.2 Cu-Ag 合金的力学性能
• 1.3.3 Cu-Ag 合金强化机理与模型
• 1.3.4 Cu-Ag 合金的电学性能
• 1.4 热处理对 Cu-Ag 合金性能的影响
• 1.5 Cu-Ag 合金研究中存在的问题与展望
• 第二章 实验方法
• 2.1 试样制备
• 2.2 显微组织观察
• 2.3 力学与电学性能测试
• 第三章 时效处理对不同 Ag 含量 Cu-Ag 合金组织与性能的影响
• 3.1 显微组织
• 3.1.1 不同 Ag 含量 Cu-Ag 合金显微组织
• 3.1.2 时效过程中不同 Ag 含量 Cu-Ag 合金显微组织变化
• 3.2 不同 Ag 含量 Cu-Ag 合金硬度变化比较
• 3.3 本章小结
• 第四章 不同工艺时效处理对 Cu-6%Ag 合金组织与性能的影响
• 4.1 显微组织
• 4.1.1 Cu-6%Ag 合金固溶态组织
• 4.1.2 350℃ 时效处理对 Cu-6%Ag 合金组织的影响
• 4.1.3 450℃ 时效处理对 Cu-6%Ag 合金组织的影响
• 4.2 时效处理对 Cu-6%Ag 合金硬度的影响
• 4.3 时效处理对 Cu-6%Ag 合金电导率的影响
• 4.4 本章小结
• 第五章 在应变过程中时效处理对 Cu-6%Ag 合金组织与性能的影响
• 5.1 时效处理对 Cu-6%Ag 线材组织的影响
• 5.1.1 固溶态 Cu-6%Ag 线材显微组织
• 5.1.2 时效处理对 Cu-6%Ag 线材组织的影响
• 5.2 时效处理对 Cu-6%Ag 线材力学性能的影响
• 5.3 时效处理对 Cu-6%Ag 线材电学性能的影响
• 5.4 时效处理对 Cu-6%Ag 线材综合性能的影响
• 5.5 本章小结
• 第六章 结论
• 6.1 不同 Ag 含量 Cu-Ag 合金的时效
• 6.2 不同工艺时效处理对 Cu-6%Ag 合金组织性能的影响
• 6.3 在应变过程中时效处理对 Cu-6%Ag 合金组织性能的影响
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢