真空霧化Cu-Cr合金組織與性能分析.pdf

1、本課題使用真空霧化的Cu-Cr合金粉末作為制各Cu-Cr合金的基本粉末，通過熱壓燒結(jié)獲得Cu-Cr合金材料，可大幅度降低合金中Cr的尺寸，從而提高Cu-Cr合金的綜合性能。研究了不同霧化工藝、霧化參數(shù)下合金粉末的粒徑分布及表而形貌，確定了制備Cu-Cr合金粉末的最佳工藝及參數(shù)；并分析了Cr含量的提高對Cu-Cr合金粉末組織和性能的影響及不同冷速合金中Cr的形貌變化規(guī)律；研究了不同成分Cu-Cr合金燒結(jié)樣及時效處理后的組織與性能的變化；探

2、究笫三組元Fe的加入對合金組織與性能的影響。所得實驗結(jié)果如下：
　?。?）真空霧化制備的Cu-Cr合金粉末具有更高的球形度，粉末基本為規(guī)則的球形顆粒，含有極少量的異形粉，且粉末的氧含量極低。制備Cu-Cr合金粉末的最佳的霧化參數(shù)為：霧化漏嘴直徑4mm、霧化壓力5MPa、過熱度150℃。在該霧化參數(shù)下獲得粉末的細(xì)粉收得率高、粉末粒徑分布范圍窄、粉末為規(guī)則的球形顆粒。
　?。?）隨沿合金中Cr含量的提高，Cu-Cr合金粉末組織中

3、的初生Cr相逐漸增多，初生Cr相尺寸維持在1μm。在本實驗條件下，真空霧化法將Cu-Cr合金粉末中Cr的固溶度提高至3.26wt％。隨冷速的提高，Cu-Cr合金中Cr的形貌由長度約為5μm的棒條狀向球形顆粒轉(zhuǎn)變。當(dāng)冷速達(dá)到105K/s時，Cr完全固溶進(jìn)Cu基體中形成Cu-Cr共晶組織。
　　（3）不同成分Cu-Cr合金粉末熱壓燒結(jié)后，合金的致密度隨Cr含量的提高呈下降趨勢。當(dāng)Cu-Cr合金中的Cr含量超過2.5wt%時，在基體中出

4、現(xiàn)了球狀的初生Cr相并隨Cr含量的增加而增多，初生Cr相的尺寸約為1μm，比常規(guī)鑄造法制備的Cu-Cr中Cr的尺寸縮小10倍左右。
　　（4）Cu-Cr合金燒結(jié)樣品的導(dǎo)電率隨Cr含量的增加而降低，硬度隨Cr含量增加而升高。合金中的Cr含量從2.5wt%增加到4wt%時，導(dǎo)電率從86.5%IACS降低到73.4%IACS，硬度從61.5HB增加到73.2HB。合金成分為Cu-3Cr時，使用熱壓燒結(jié)法比常規(guī)鑄造法所得合金的硬度提高了1