Cu-Zr和Cu-Ag-Zr合金时效与形变强化行为研究.pdfVIP

第 38卷第 2期 现 代 冶 金 Vo1．38 No．2 2010年 4月 M odernM etallurgy Apr．2010 Cu—Zr和 Cu—Ag—Zr合金时效与形变强化行为研究 王宏光，余新泉，陈 锋，张友法 (东南大学材料科学与工程学院；江苏 南京 211189) 摘要 ：通过真空感应熔炼制备 Cu一0．094Zr，Cu一0．1Ag一0．093Zr两种合金 ，分析 了两种合金导 电率随时效时间的变 化关系，并优化 了合金 时效工艺，得 出了420。C时效动力学方程 。 关键词 ：铜银锆合金 ；铜锆合金 ；时效动 力学方程 中图分类号 ：TGl46 OIYMPUS金相显微镜上拍摄 ，强度在 CMT5105 引 言 电子万能试验机上测得 ，电导率在QJ36型单双臂 两用 电桥上测得 。 铜具有优 良的导电性、导热性、耐蚀性 、可焊接等 优 良特性，被广泛应用于各行业口 ]。随着工业技术 2 试验结果与分析 的飞速发展，纯铜由于强度低，再结晶温度较低 ，易于 软化等缺点，使用受到限制I7]。如何既保持高导电性 2．1 合金组织 能同时又具有良好的力学性能，是高性能导电铜合金 的研究重点之一。据已有研究结果表明，微量 zr的加 Cu—Zr，Cu—Ag—Zr合金铸态、固溶态及拉拔态金 入，可 以大 幅提高铜 的强度、软化温度和耐磨性 相组织如图1所示 。由图 1中可知 ，两种合金铸态组 能[8 ，Ag的加入可 以提高铜软化温度、高温强 织 中均有较多的点状物质。经能谱仪检测，点状物为 度_l1 引，且 Ag可 以促进 Zr的析出Do]。Cu—Zr，Cu— Cu—Zr化合物 ，Zr质量分数在 5．32％～21．5l％之 Ag—Zr合金热处理工艺已有较多报道，但对于合金的 间。表明合金浇注后在冷却过程中存在 Zr析出。从 时效动力学研究甚少。本文制备了Cu—Zr，Cu—Ag—Zr 合金 固溶态组织可以看出，没有未溶物残留，固溶基 合金 ，通过考察Cu—Zr，Cu—Ag—Zr合金在 420。C下时 本完全。 效时间对合金强度、电导率的影响，得到了合金时效 图 1(c)和图 1(f)是两种合金冷变形后金相组 动力学方程，从而为该合金的生产应用提供指导。 织 。这种条带状组织在随后的时效处理后依然保持 。 2．2 变形率和温度对 Cu—Ag—Zr合金时效行为 的 1 试验原料与方法 影响 试验所用 Cu，Ag，Zr的质量分数均为 99．9 。 2．2．1 变形率对Cu—Ag—Zr合金 时效行为的影响 Cu为约 20cm×5cm ×1．5cm 的电解铜块 ，Ag为 固溶态 Cu—Ag—Zr合金经不同变形率冷变形后 形状不规则 的银屑 ，Zr为块状海绵锆。 450。C下时效 ，时效 时间与合金硬度 的关系如图 2 合金在 ZG一0．01型 lOkg真空 中频感应熔炼炉 所示 。 中熔炼而成。合金铸锭切去冒口，900。C保温 2h(均 由图2可以看出，随着变形率的增大，合金时效 匀化)，然后在 900。C下进行热轧 (轧后厚度为轧前 硬化峰出现的时间变短 。在 56 ，64 变形条件下， 的 30 )，热轧后在 950。C保温 1h后水冷固溶 。固 合金时效硬化峰值 出现在时效 120min左右