高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-In合金組織與性能研究.pdf

1、銅是一種優(yōu)良的高導(dǎo)電導(dǎo)熱、耐磨耐蝕材料，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)性功能材料之一。隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，越來(lái)越多的工業(yè)和民用領(lǐng)域?qū)?dǎo)電銅材提出了更高的要求，特別是同時(shí)具備更高強(qiáng)度和高導(dǎo)電性的銅材受到了人們的廣泛關(guān)注。在引線框架、高速鐵路、鍵合絲、連接器等領(lǐng)域?qū)Ω邚?qiáng)高導(dǎo)銅材有著廣泛的需求，以及不斷提高的性能指標(biāo)要求。研究和開(kāi)發(fā)具備高強(qiáng)度、高導(dǎo)電以及高耐熱性的銅材新牌號(hào)，并開(kāi)發(fā)和優(yōu)化其形變和熱處理工藝，對(duì)于豐富我國(guó)銅合金品種，滿足電力電子

2、和交通等領(lǐng)域的應(yīng)用要求等具有重要意義。
　　本研究采用微合金化方法，在純銅的基礎(chǔ)上，添加微含量Cr和In元素，在非真空條件下制備了新型高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-In合金。通過(guò)力學(xué)性能和電學(xué)性能測(cè)試及金相顯微鏡、掃描電鏡等，研究了形變熱處理工藝對(duì)合金的組織與性能的影響規(guī)律。
　　主要研究工作及結(jié)果如下：
　?。?）在非真空條件下，采用中頻感應(yīng)熔煉爐熔煉并以常規(guī)鐵模鑄造方式制備了不同In含量的Cu-Cr-In合金；Cr元素收得率

3、在85％以上，In元素收得率在90%以上，合金成分穩(wěn)定、質(zhì)量合格，制備成本較低。
　?。?）對(duì)Cu-Cr-In合金的微觀組織進(jìn)行了觀察，描述了Cr相的分布與形貌。認(rèn)為合金鑄態(tài)組織中Cr相以（α+Cr）共晶體形式存在與α相界處，均勻化處理及固溶淬火后均勻分布于基體中，時(shí)效處理后Cr相以顆粒狀形貌分布于均勻彌散分布于基體中，尺寸在100~200nm之間。
　?。?）合金錠坯經(jīng)過(guò)擠壓→拉拔→固溶處理→拉拔→時(shí)效處理→拉拔等形變熱處

4、理工藝后，綜合性能優(yōu)良。Cu-0.70Cr-0.05In合金最佳時(shí)效處理工藝為450℃×180 min，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到529MPa，電導(dǎo)率達(dá)到82.72%IACS，軟化溫度達(dá)到500℃，延伸率達(dá)到11%；Cu-0.70Cr-0.10In合金的最佳時(shí)效處理工藝450℃×60 min，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到531MPa，電導(dǎo)率達(dá)到82.79%IACS，軟化溫度達(dá)到500℃，延伸率達(dá)到12%；Cu-0.70Cr-0.15In合金的最佳時(shí)效處理工藝45

5、0℃×60 min，其抗拉強(qiáng)度達(dá)到544MPa，電導(dǎo)率達(dá)到81.41%IACS，軟化溫度達(dá)到525℃，延伸率達(dá)到12%。
　?。?）對(duì)添加In后合金力學(xué)性能及抗高溫軟化性能相比Cu-0.70Cr合金得到改善的原因進(jìn)行了闡述，認(rèn)為In的固溶強(qiáng)化及在晶界處的析出對(duì)阻礙了形變過(guò)程中位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)及晶界的遷移。
　?。?）對(duì)合金時(shí)效析出特性進(jìn)行了分析，擬合得到了合金時(shí)效析出Avrami相變動(dòng)力學(xué)經(jīng)驗(yàn)方程及一元、二元電導(dǎo)率方程；對(duì)合金時(shí)效析