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高強(qiáng)高導(dǎo)鑄造鉻鋯銅合金Cu-Cr-Zr固溶形變時(shí)效處理的研究
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司bt990.com.cn
更新時(shí)間：2014-09-26
高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金有Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Cr-Zr、Cu-Cd、Cu-Be和Cu-Ni等系列合金，其中以Cu-Cr-Zr系合金最受關(guān)注，應(yīng)用也最廣泛。Cu-Cr-Zr系合金因具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、抗高溫軟化能力和抗腐蝕性能等被廣泛地應(yīng)用于核裝備、大型集成電路引線框架、高鐵接觸導(dǎo)線、電阻焊電極和連鑄結(jié)晶器等領(lǐng)域。
高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金有Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Cr-Zr、Cu-Cd、Cu-Be和Cu-Ni等系列合金，其中以Cu-Cr-Zr系合金最受關(guān)注，應(yīng)用也最廣泛。Cu-Cr-Zr系合金因具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)異的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能、抗高溫軟化能力和抗腐蝕性能等被廣泛地應(yīng)用于核裝備、大型集成電路引線框架、高鐵接觸導(dǎo)線、電阻焊電極和連鑄結(jié)晶器等領(lǐng)域。針對連鑄態(tài)Cu-0.65Cr-0.35Zr合金的固溶形變時(shí)效處理進(jìn)行研究，分析工藝參數(shù)對合金性能的影響，探討鉻鋯銅合金的固溶、形變和時(shí)效工藝規(guī)律。
實(shí)驗(yàn)用Cu-0.65Cr-0.35Zr合金為Φ235mm×900mm連續(xù)鑄造錠坯，取中間段用鋸床切割成18mm×18mm×18mm小塊。固溶時(shí)效處理在加熱室為300mm×200mm×120mm箱式電阻爐中進(jìn)行，爐溫精度±2℃。冷態(tài)變形在300型兩輥軋機(jī)上進(jìn)行，軋輥尺寸為Φ300mm×400mm。試樣表面涂刷約1～2mm厚ZrO2涂層；固溶處理工藝為：經(jīng)920、940、960、980和1000℃保溫1h后水淬。時(shí)效處理工藝為：用鋁箔包覆試樣，經(jīng)450、500和550℃，分別于0.5、1、2、4、6和8h保溫后空冷。導(dǎo)電率測試在D60K數(shù)字金屬電導(dǎo)測量儀上進(jìn)行，測量誤差小于±0.1%IACS。硬度測試在HB-3000B-I型布氏硬度計(jì)上進(jìn)行，壓頭直徑10mm，載荷9807N，加載時(shí)間30s，測量誤差小于±5%。
Cu-0.65Cr-0.35Zr合金經(jīng)固溶處理后，再進(jìn)行時(shí)效處理可獲得較高的導(dǎo)電率和硬度，經(jīng)980～1000℃保溫1h處理達(dá)到最大飽和固溶度，導(dǎo)電率32～34%IACS，硬度52～54HB。Cu-0.65Cr-0.35Zr合金經(jīng)1000℃×1h固溶處理，500℃×(2～6)h時(shí)效，導(dǎo)電率大于75%IACS，硬度大于115HB；合金經(jīng)500℃時(shí)效8h后硬度沒有明顯下降，具有500℃的抗高溫軟化能力。時(shí)效前施加冷變形，可明顯提高合金時(shí)效強(qiáng)化效果，而對合金的導(dǎo)電率影響不大。經(jīng)1000℃×1h固溶處理，60%冷變形，經(jīng)500℃時(shí)效2h，導(dǎo)電率70.7%IACS、硬度163HB、抗拉強(qiáng)度532MPa、伸長率9.2%；冷變形量為80%時(shí)，其抗拉強(qiáng)度可提高到585MPa，斷裂伸長率16.3%。
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