高強(qiáng)高導(dǎo)微硼銅合金時(shí)效處理及組織性能研究.pdf

1、高強(qiáng)高導(dǎo)(HSHC)銅合金以其獨(dú)特的物理與力學(xué)性能而在電工電子、機(jī)械制造、交通運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)得到廣泛應(yīng)用，隨著這些行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)此類材料的性能提出了越來越高的要求，如何在不嚴(yán)重降低導(dǎo)電性的同時(shí)獲得高的強(qiáng)度成為眾多學(xué)者研究的熱點(diǎn)之一。
　　 本文通過合金化原理，設(shè)計(jì)并制備出新型Cu-B-Zr、 Cu-B-Zr-Te合金，并對(duì)其時(shí)效、時(shí)效動(dòng)力學(xué)、時(shí)效析出及回復(fù)再結(jié)晶等行為進(jìn)行了研究，結(jié)果表明:Cu-0.065B-0.5Zr合金經(jīng)時(shí)效

2、處理后可獲得綜合性能優(yōu)良的HSHC銅合金，其拉伸強(qiáng)度/電導(dǎo)率分別為532.1MPa/79.15％IACS，高合金含量的Cu-0.13B-1.0Zr合金經(jīng)初次時(shí)效后其強(qiáng)度/電導(dǎo)率分別為603 MPa/66.2％IACS。其強(qiáng)度的提升主要是由重度冷軋(CR)變形后位錯(cuò)纏結(jié)與累積及析出粒子對(duì)位錯(cuò)的釘扎作用強(qiáng)化的。
　　 對(duì)Cu-0.065B-0.5Zr和Cu-0.13B-1.0Zr合金的時(shí)效動(dòng)力學(xué)研究表明，析出相隨時(shí)間的變化規(guī)律很好的

3、符合Avrami方程，其時(shí)效硬化指數(shù)n隨溫度升高均為先增大后降低，且分別在360℃、390℃下獲得最大值，這與實(shí)驗(yàn)結(jié)果完全相符;繪得等溫時(shí)效轉(zhuǎn)變“TTT”曲線，為理論分析及實(shí)際應(yīng)用提供工藝參考。
　　 在預(yù)時(shí)效及其動(dòng)力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，對(duì)Cu-B-Zr合金二次變形及時(shí)效進(jìn)行了研究，結(jié)果顯示，Cu-0.065B-0.5Zr合金經(jīng)470℃×2h+20％CR+360℃×2h時(shí)效處理，其強(qiáng)度/電導(dǎo)率性能分別可達(dá)575.41 MPa/79.

4、37％IACS。對(duì)Cu-0.13B-1.0Zr進(jìn)行390℃×2h+40％CR處理其強(qiáng)度便可提升13.4％至684 MPa，而其電導(dǎo)率僅有小幅度降低，為62.5％IACS。
　　 Cu-0.015B-0.14Zr-0.25 Te合金經(jīng)時(shí)效后保持良好的導(dǎo)電性能，其強(qiáng)度對(duì)時(shí)效溫度非常敏感，僅在330～360℃內(nèi)表現(xiàn)出較強(qiáng)的時(shí)效強(qiáng)化效果，這是由于在中低溫下縱截面組織保持良好的纖維狀基體，使其強(qiáng)度有所提升，而在高溫下很快便在纖維密集處形核

5、，通過晶界遷移與合并而發(fā)生再結(jié)晶，使其強(qiáng)度明顯降低。經(jīng)二次變形后該合金亦能夠獲得良好的綜合性能，分別為507MPa/87.73％IACS。
　　 通過TEM對(duì)Cu-0.065B-0.5Zr合金析出行為研究表明，合金的析出存在晶內(nèi)連續(xù)析出、亞晶界處不連續(xù)析出兩種方式，且連續(xù)析出在整個(gè)時(shí)效過程中占主導(dǎo)地位;在470℃下時(shí)效時(shí)，隨時(shí)間延長不連續(xù)析出所產(chǎn)生的層片狀結(jié)構(gòu)逐漸粗化進(jìn)而轉(zhuǎn)化為球狀，而連續(xù)析出球狀析出物體積分?jǐn)?shù)逐漸增大，使其強(qiáng)度