allt2gtolt3gt弥散强化铜25％铬复合材料制备工艺及组织性能研究

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1、摘要论文题目：Al2O3弥散强化铜/25%铬复合材料制备工艺及组织性能研究专业：材料学研究生：周洪雷指导教师：田保红教授摘要CuCr触头材料是目前最重要的新一代中压大功率真空开关触头材料之一，有着广泛的发展前景。因此，铜铬触头材料的研制已引起材料界的广泛关注，近几十年来的发展很快，尤其是对强化方式、制备方法等进行了广泛的研究。根据真空开关对触头材料的性能要求，本文设计了Cu-Al2O3/25%Cr复合材料，研究了冷压烧结-内氧化工艺对Cu-Al2O3/Cr复合材料组织和性能的影响，研究了成形压力、Cr粒度、Cr含量对Cu-Al2O3/Cr复合材料组织和性能的影响。同时研

2、究了真空热压烧结-内氧化工艺参数、不同氧源含量对Cu-Al2O3/Cr复合材料的组织与性能的影响，以及真空热压烧结-内氧化工艺制备的Cu-Al2O3/Cr复合材料的冷轧工艺及冷轧后复合材料的微观组织和性能。结果表明：随着压制压力的增加，Cu-Al2O3/Cr复合材料的密度和导电率都快速增加，几乎成直线增加，Cu-Al2O3/Cr复合材料的硬度在压制压力从200MPa增加到300MPa时，硬度增加比较缓慢，继续增压，材料的硬度增加明显较快。采用新型简化冷压烧结-内氧化工艺制备Cu-Al2O3/Cr复合材料时，Cr颗粒的粒度和含量均对材料的组织和性能有着极大的影响，随着Cr

3、粉的变细，材料的综合性能明显降低，当Cr颗粒大小为149µm~74µm，制备的材料的综合性能最佳。真空热压烧结-内氧化工艺制备的Cu-Al2O3/Cr复合材料，在铜基体上弥散分布着细小粒状Al2O3颗粒，其粒径约为5~20nm，颗粒间距约为20~100nm；经950℃保温2h，压力为22MPa真空热压烧结-内氧化后，材料已基本完成内氧化，氧源含量为5%时制备的复合材料的综合性能最好，此时其氧-1源含量为最佳的添加量。制备的材料的性能为：导电率为19.5MS·m，硬度达100HV，抗拉强度为201MPa，相对密度可达99.7%。其抗软化温度达到650℃。与冷压烧结-内氧化

4、工艺相比，真空热压烧结-内氧化工艺制备的Cu-Al2O3/Cr复合材料的综合性能明显优于冷压烧结-内氧化工艺。真空热压烧结-内氧化工艺制备的Cu-Al2O3/Cr复合材料经80%变形后，其硬度和抗拉强度明显提高，而导电率则随变形量的增大先升高后降低；950℃烧结I摘要2h，压力为22MPa，并80%冷轧变形后(Cu2O为5%)，复合材料硬度和抗拉强度分-1别达到154HV和537MPa，60%冷轧变形后导电率达最大，为25.9MS·m。关键词：Cu-Al2O3/Cr复合材料，触头材料，简化内氧化，弥散强化，组织论文类型：应用基础研究II摘要Subject:Studyon

5、PreparedProcessesandMicrostructuresandPropertiesofAl2O3DispersionStrengthenedCu-25%CrCompositesSpecialty:MaterialsScienceName:ZhouHongleiSupervisor:TianBaohongABSTRACTCuCrcontactmaterialisoneofthemostimportantmediumvoltageandhighpowercontactmaterialsforvacuuminterrupteratpresent.Ithasawi

6、deapplicationprospect.Therefore,manymaterialresearchershavenoticedtheresearchofproductionofCuCralloys.Withthedevelopmentofresearchfordecades,alotofworkhasbeendone.Especiallymuchworkaboutthemethodsofstrengtheningandproduction.Accordingtothepropertiesrequirementofcontactmaterials,Cu-Al2O3/

7、25%Cralloysaredesignedinthispaper.Theeffectofcold-presssinteringandvacuumhot-presssinteringprocessesonmicrostructuresandpropertiesofCu-Al2O3/Crcompositeswerestudied,andtheeffectofcompactionpressing,CrsizeandCrcontentonmicrostructuresandpropertiesofthesecompositeswerestudi