強(qiáng)變形多相纖維復(fù)合合金的組織與性能.pdf

1、通過冷拉拔應(yīng)變制備了原位纖維相強(qiáng)化的Cu-6％Ag合金，研究了不同應(yīng)變條件下合金的顯微組織和電阻率變化規(guī)律，討論了應(yīng)變對(duì)Cu-6％Ag合金導(dǎo)電性能的影響機(jī)制。隨應(yīng)變程度的增加，原始組織中的Cu基體晶粒、不平衡共晶體及次生相粒子最終演變成細(xì)密的纖維結(jié)構(gòu)，合金電阻率上升。次生相界面、共晶體與Cu基體界面及位錯(cuò)對(duì)電子散射作用程度的變化導(dǎo)致了合金電阻率在不同變形程度范圍內(nèi)有不同的變化規(guī)律。當(dāng)變形超過一定程度后，電阻率升高規(guī)律與來(lái)自較高Ag含量合

2、金中纖維相尺度進(jìn)入納米數(shù)量級(jí)的界面散射模型相符。
　　考察了Cu-12％Ag合金中Ag析出相對(duì)合金性能的影響。通過引入兩種不同的熱處理制度在Cu-12％Ag中獲得不同含量的Ag析出相。通過多種手段系統(tǒng)地觀察了Ag析出相的微觀結(jié)構(gòu)。Ag析出相與Cu基體的相界面能有效地阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)并增強(qiáng)電子散射，因此含有較多Ag析出相的Cu-Ag合金可達(dá)到更高的強(qiáng)度和更大的電阻率。
　　通過鑄造、預(yù)處理及冷拉拔等工藝制備了原位纖維復(fù)合Cu-12

3、％Fe合金。觀察了顯微組織并測(cè)量了硬度。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)等軸鑄態(tài)Cu及Fe晶粒在拉拔過程中均能演變成密集排列的纖維狀.纖維組織軸向的擇優(yōu)取向與徑向的擇優(yōu)取向不同。Fe纖維組織尺寸隨拉拔應(yīng)變程度增加呈指數(shù)形式下降。隨拉拔應(yīng)變程度增加到6.0，F(xiàn)e晶粒應(yīng)變程度呈線性增加，而當(dāng)拉拔應(yīng)變程度增加超過6.0后，則Fe晶粒應(yīng)變程度的增加偏離線性關(guān)系。隨拉拔過程中Fe纖維的長(zhǎng)徑比值增加，Cu/Fe相界面密度也呈指數(shù)增加。在硬度與纖維間距之間存在一種Hal

4、l-Petch關(guān)系。因拉拔應(yīng)變?cè)斐傻慕M織細(xì)化能夠明顯地提高硬度，尤其當(dāng)拉拔應(yīng)變程度較低時(shí)，這種組織細(xì)化提高硬度的作用更明顯。
　　采用熔鑄法結(jié)合冷拉拔制備了Cu-6％Ag-6％Fe合金。采用SEM和TEM觀察了不同拉拔變形量的合金微觀組織以研究合金各相的結(jié)構(gòu)演變。合金鑄態(tài)組織由Cu基體、初生Fe粒子及共晶體區(qū)域等組織組成物組成。冷變形初期，共晶組織主要形態(tài)是均勻的直線狀纖維束，而初生Fe枝晶演變?yōu)闂l帶狀纖維，在大變形條件下，兩相均

5、演變成細(xì)密的纖維絲形態(tài)。說(shuō)明b.c.c.及f.c.c.兩種晶體結(jié)構(gòu)的合金相在拉拔應(yīng)變的復(fù)合纖維組織中能夠保持相同的應(yīng)變行為或者兩種相在由等軸組織變形流變成纖維組織的過程中應(yīng)變過程能夠保持基本同步。
　　隨著合金變形度的升高，位錯(cuò)纏結(jié)形成胞狀結(jié)構(gòu)，但在應(yīng)變程度達(dá)到6.4以后，位錯(cuò)胞結(jié)構(gòu)失穩(wěn)逐漸轉(zhuǎn)化為亞晶界，同時(shí)形變孿晶數(shù)量逐漸增加。合金中Ag相分為共晶體中的層疊狀A(yù)g相和Cu基體中的彌散次生Ag相。次生Ag相與Cu基體具有cube-

6、on-cube位相關(guān)系，在變形過程中始終與基體保持協(xié)調(diào)一致，沿形變方向均勻變形，在應(yīng)交程度達(dá)到8.6時(shí)，Cu/Ag界面部分轉(zhuǎn)化為共格界面。變形過程中，有少量的Fe顆粒始終保持不變形，這些未變形的Fe顆粒容易導(dǎo)致位錯(cuò)塞積和裂紋萌生處。在界面應(yīng)力推動(dòng)下，部分Fe原子固溶進(jìn)入Cu基體，隨著變形度增加，數(shù)量增多。
　　在三相纖維原位復(fù)合強(qiáng)化的Cu-6％Ag-6％Fe合金中，Cu基體纖維承擔(dān)主要的電傳導(dǎo)功能，Ag與Fe組元均危害電導(dǎo)率，尤其