形变Cu-10%Cr-3%Ag原位复合材料研究

论文摘要

形变Cu-10％Cr-3％Ag原位复合材料经中频感应加热熔炼、室温线拉并配合中间热处理制备而成。本文对铸态及变形态材料的微观组织结构，强度，导电性进行了研究。 用扫描电镜观察发现，铸态时Cr相为树枝晶，在线拉过程中，树枝晶沿着线拉方向发生转动并在一端先开始变形成为蝌蚪状，最终变为弯曲薄片状纤维。随形变量增大，纤维得到细化。性能测试结果发现，随形变量增加，强度得到大幅度的提高，当形变量为2.92时，其极限抗拉强度值为485MPa，当形变量为6.2时，极限抗拉强度值为955MPa，分析认为这是由于界面强化和加工硬化为主的各种强化方式综合作用的结果；电阻率随形变量增大而稍稍增大，进行中间热处理后，则大幅度地减小。中间热处理的温度不同，最终材料的强度和导电性也相应地发生变化。形变量一定，温度太高或太低都会使得强度和导电性性能降低。中间热处理温度为420℃-550℃的试验中发现，随中间热处理温度的升高，热处理后进一步拉拔过的材料的电阻率先减小后增加，强度先增加后减小，经485℃热处理后，性能组合最佳。分析认为，变形使电阻率增大的原因是界面散射电阻的增大，中间热处理则主要是使杂质散射电阻减小，为此得出，室温线拉并配合适当中间热处理，可获得强度和导电性的较好结合。 观察测量发现，Ag在Cu-10％Cr-3％Ag原位复合材料中存在于Cu基体和Cr／Cu界面处，Cr纤维中没有或只有特别少的Ag存在。 形变Cu-10％Cr-3％Ag原位复合材料拉拔到直径为φ1.0mm的状态下几个较好的电导率和极限抗拉强度组合为：82.8％IACS／791 MPa（φ1mm、B工艺）、80.6％IACS／809 MPa（φ 1mm、A工艺）和78.4％IACS／950MPa（φ1mm、C工艺、485℃）。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 Cu
• 1.1.1 冷加工
• 1.1.2 制备单晶
• 1.1.3 合金化
• 1.1.4 复合法
• 1.2 形变Cu基原位复合材料
• 1.3 研究内容、方法及意义
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.3.3 研究意义
• 本章小结
• 第二章 试验材料与方法
• 2.1 材料的制备
• 2.2 加工工艺
• 2.2.1 拉拔工艺
• 2.2.2 热处理工艺
• 2.3 显微组织观察
• 2.4 性能测试
• 2.4.1 强度
• 2.4.2 电阻率
• 本章小结
• 第三章 试验结果
• 3.1 微观组织结构
• 3.1.1 SEM观察
• 3.1.2 铸态合金EDX分析
• 3.1.3 形变态原位复合材料EDX分析
• 3.1.4 TEM显微观察
• 3.2 强度
• 3.2.1 拉伸曲线
• 3.2.2 极限抗拉强度
• 3.2.3 断口分析
• 3.3 电阻率
• 3.4 电阻率与强度的结合
• 本章小结
• 第四章 讨论
• 4.1 Cu-10％Cr-3％Ag合金的强度
• 4.1.1 强化机制
• 4.1.2 形变对强度的影响
• 4.1.3 中间热处理对强度的影响
• 4.1.4 热处理温度对强度的影响
• 4.2 Cu-10％Cr-3％Ag合金的电阻
• 4.2.1 电阻率的影响因素
• 4.2.2 铸态合金的电阻率
• 4.2.3 形变对电阻率的影响
• 4.2.4 中间热处理对电阻率的影响
• 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 致谢