Cu-Cr合金的熱型連鑄.pdf

1、目的：該課題采用熱型連鑄控制的方法,使第二相Cr在凝固時以纖維析出,用Cr纖維承擔(dān)強度,銅基體承擔(dān)導(dǎo)電.這樣就避免了人工復(fù)合帶來的不潤濕、化學(xué)反應(yīng)和不互溶等問題,兩相界面處于低能狀態(tài),具有良好的熱穩(wěn)定性能和高溫性能.強度和導(dǎo)電率都比較高.該課題采用感應(yīng)加熱電源代替?zhèn)鹘y(tǒng)的碳化硅棒改進(jìn)了熱型連鑄實驗設(shè)備,從而大大增加了加熱功率,提高了鑄型的溫度梯度,減小了Cu-Cr合金固+液兩相區(qū)的范圍,為拉鑄良好表面質(zhì)量的Cu-Cr合金提供了保障.利用該

2、設(shè)備成功地拉鑄出含Cr量1.29wt％的Cu-Cr合金棒材.在未經(jīng)冷加工強化情況下觀察其顯微組織,發(fā)現(xiàn)具有規(guī)則柱狀晶的定向凝固組織,測試其材料性能,抗拉強度達(dá)390Mpa,延伸率29％,導(dǎo)電率53％IACS,綜合性能顯著高于用普通工藝制備的銅合金棒材.拉鑄高含Cr量的Cu-Cr合金最大困難在于Cr的熔點高,Cu-Cr合金結(jié)晶范圍比較寬,溶質(zhì)分配系數(shù)低,高溫下Cr容易氧化.因此提高溫度梯度,縮小Cu-Cr合金固+液兩相區(qū)的范圍,增加Cr的

3、流動性,減輕Cr的成分過冷,在大加熱功率的環(huán)境下控制好固液界面以及避免Cr氧化是該課題的重點.鑄件的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能與鑄件的表面質(zhì)量有關(guān),而表面質(zhì)量與拉鑄工藝參數(shù)有關(guān).控制好拉鑄速度,冷卻水量,冷卻距離,鑄型溫度等工藝參數(shù)以控制固+液兩相區(qū)在盡可能小的范圍和最理想的位置可以消除表面熱裂紋、豆?fàn)钔黄?防止拉斷和拉漏.拉鑄實驗表明,在熔煉溫度1300℃,鑄型溫度1198℃,拉鑄速度35mm/min,冷卻距離8mm可以拉鑄出表面光滑,致密的