高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的生產(chǎn)工藝及性能研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，對(duì)高強(qiáng)度、高硬度、耐熱、耐磨、導(dǎo)熱的銅合金的需求越來(lái)越迫切。這類合金廣泛應(yīng)用于引線框架材料、高速電力機(jī)車架空導(dǎo)線、電接觸頭和焊接材料、發(fā)電機(jī)組、鍋爐襯料等。目前要求該類材料在滿足其使用強(qiáng)度的前提下，盡量提高材料的電導(dǎo)率(80％IACS以上)。 本文采用將合金元素直接加入有芯工頻感應(yīng)電爐的方法熔煉高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金，既降低了成本又提高了生產(chǎn)效率，滿足了工業(yè)化大生產(chǎn)的要求。采用立式半連續(xù)鑄造和快速水冷的方法獲得φ

2、150ram×5000mm的連鑄棒材；采用反向水封擠壓工藝得到熱擠壓棒材；再經(jīng)過冷拔得到高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金成品材。 本文采取固溶、時(shí)效、冷拔相結(jié)合的工藝，研究了時(shí)效溫度和保溫時(shí)間對(duì)一種新型的高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Zr-Te合金和Cu-Zr-Cr合金的硬度和導(dǎo)電性的影響。結(jié)果表明：無(wú)論是采用固溶預(yù)處理還是固溶加冷拔預(yù)處理，兩種高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的硬度都隨時(shí)效溫度升高和保溫時(shí)間延長(zhǎng)先逐漸升高，達(dá)到峰值硬度后再緩慢降低。在相同時(shí)效溫度和保溫時(shí)間，固溶

3、預(yù)處理的時(shí)效硬度低于固溶加冷拔預(yù)處理的時(shí)效硬度，Cu-Zr-Cr合金的硬度高于Cu-Zr-Te合金的硬度。無(wú)論采用何種預(yù)處理工藝，兩種高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的導(dǎo)電率都隨時(shí)效溫度升高和保溫時(shí)間延長(zhǎng)而逐漸升高，在相同處理工藝條件下，新型高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Zr-Te合金的電導(dǎo)率總是高于Cu-Zr-Cr合金的電導(dǎo)率。掃描電鏡觀察發(fā)現(xiàn)，Cu-Zr-Te合金在時(shí)效過程中析出了含有Zr、Te、Cu的金屬間化合物，這是該合金出現(xiàn)析出硬化的原因。 本文還研究

4、了各種高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金在400℃和500℃的空氣中的周期氧化行為，研究結(jié)果表明，幾種高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的抗氧化性的高低順序?yàn)椋篊u-Zr-As、Cu-Zr-Cr、Cu-Zr-Te、Cu-Te、Cu-Te-La、Cu。XRD分析表明，氧化皮主要由Cu<,2>O和CuO組成。Zr、Cr、As和Te通過不同機(jī)制提高了銅的抗氧化性。本文最后研究了四種處理狀態(tài)的新型高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Zr-Te合金在M200型磨損試驗(yàn)機(jī)上與GCr15軸承鋼圓環(huán)進(jìn)行滑動(dòng)摩擦的