深冷處理對銅及其合金的影響機理探究.pdf

1、深冷處理對銅及其合金的影響深冷處理對銅及其合金的影響機理探究機理探究TheInfluenceMechanismofDeepCryogenicTreatmentontheMicrostructureElectricalConductivityofCualloys學(xué)科專業(yè)：材料加工工程研究生：蔣俊亮指導(dǎo)教師：單平教授天津大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一三年十二月摘要深冷處理的研究始于上世紀(jì)五、六十年代，起先主要應(yīng)用于刀具、模具、軸承等零件中。經(jīng)

2、過深冷處理的零件，不僅具有較好的耐磨性、耐蝕性、良好的表面質(zhì)量等性能，同時能夠獲得較低的電阻率。銅合金廣泛應(yīng)用于機械制造、電氣電力領(lǐng)域，因此電阻率是一項重要指標(biāo)。本文通過同一溫度下不同深冷時間的工藝試驗，研究深冷時間對CrZrCu合金點焊電極及軟硬態(tài)純銅導(dǎo)線的影響規(guī)律。利用金相光學(xué)顯微鏡、X射線衍射分析（XRD）、能譜分析（EDS）等手段對深冷前后的材料進行了分析，總結(jié)深冷處理對銅及其合金的影響機理。通過對比深冷處理前后CrZrCu合金

3、點焊電極的金相圖像，發(fā)現(xiàn)沿著Cu基體晶界析出了Cr原子，隨著深冷時間的延長，Cr原子逐漸聚集長大形成圓形的顆粒相。對比分析純銅導(dǎo)線的金相圖像，發(fā)現(xiàn)在其組織中發(fā)生了孿生現(xiàn)象，形成了孿晶組織。通過CrZrCu合金點焊電極的XRD結(jié)果分析可知，深冷處理使其主要衍射晶面衍射峰的強度減小2%~15%不等，并且改變了某些晶粒的擇優(yōu)取向，使合金在深冷回復(fù)的過程中形成再結(jié)晶織構(gòu)。通過測量不同深冷時間處理后CrZrCu合金點焊電極的電阻率，發(fā)現(xiàn)隨著深冷時

4、間的延長，電極的電阻率降幅逐漸增大，并在深冷時間為6h得到最大降幅為3.89%。但當(dāng)時間達到21h后，變化趨于穩(wěn)定。其根本原因是深冷處理使合金的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，改變了晶體材料的點陣結(jié)構(gòu)，減弱了材料對電子的散射作用，使電子更容易通過，降低了電阻率。同時，經(jīng)過焊接試驗后發(fā)現(xiàn)深冷處理使CrZrCu點焊電極在使用壽命期間的焊接點數(shù)增加了200多點，有效地增加了點焊電極的使用壽命；經(jīng)過拉伸試驗后發(fā)現(xiàn)軟硬態(tài)純銅導(dǎo)線的各項力學(xué)性能均略有提高，在降