薄带连铸结晶辊用高强高导铜合金研究

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1、大连理工大学硕士论文摘要本文通过中频熔炼一铁模铸造一热锻一固溶一冷锻一时效工艺，制备了薄带连铸结晶辊用Cu．Ni．Si—Cr-Zr铜合金，通过正交实验、硬度测试、电阻率测试、XRD、SEM等方法研究了不同加工工艺对上述合金力学性能、导电性能及其微观组织结构的影响和变化规律，并从理论上分析和解释其相关机制。研究结果表明：(1)试验所研制的高强高导铜合金兼有较好的力学性能和电学性能，其中硬度和导电率分别达到HBwl80和45％IACS，而且抗软化温度可以达到600℃，已经达到了国内外高强高导铜合金性能的先进水平。(2)试验添加的Ni和Si元素的质量比对合金

2、硬度和导电率的影响非常大，当二者质量比在4～5时，对合金导电率的影响较小，且强化效果较好。(3)在影响铜合金性能的诸多因素中，时效温度和时效时间对合金性能的影响最为强烈，最佳的时效工艺为470℃+2h。(4)固溶温度和时间对铜合金的力学性能和电学性能影响也比较强烈。结果表明，当固溶温度在940℃，固溶时间在2h时，固溶元素全部溶入基体，并且由于固溶时间较短，晶粒长大现象并不严重，仍然细小。(5)冷锻比越大，时效时合金硬度越容易在较短的时间内达到较大的峰值，同时导电率也普遍较高。因此，试验最佳的冷锻比推荐为75％。(6)试验表明，试验合金的高温软化点在6

3、004C左右，在此之前合金的硬度随退火温度的升高变化不大，晶粒组织没有发生明显的再结晶，具有较高的高温硬度。关键词：铜合金；高硬度；高导电率；强化相李本贵：薄带连铸结晶辊用高强高导铜台金研究ResearchOilHigh—hardnessandHigh-conductivityCopperAlloyusedonTwin-rollContinuousCastingProcessofThinStripAbstractCuNiSiCrZralloysusedoncoolingrollerforcontinuouscastingofthinstripwerep

4、reparedbymedial丘equencysmelting，ironmouldcasting，hotforgin岛solidsolution，coldforgingaswellasaging．Whrou曲orthogonalexperiment，hardnessmeasurement，electricaltest，XRD，SEManalysisetal，themechanical，electricandmicrostmctureofabovealloysatdifferentheattreatmentwerestudied，analyzedande

5、xplainedintheory．Theresultsareshownasfollows：(1)High-strengthandhigh-condnctivitycopperalloysresearchedinexperimenthavenotonlygoodmechanicperformancebutalsogoodelectricityperformance．ThehardnessandtheconductivityofalloysreachesHBWl80and45％IACSrespectively．Moreovertheanti—softeni

6、ngtemperatureofalloysCanreach600"C．Thecopperalloyperformancehadalreadyachievedanadvancedlevelbothinhomeandabroad．(2)TheelementatomnumberratioofNitoSiimposesprofoundinfluenceonthehardnessandtheconductivi移ofalloys．Whentheratioisbetween4an5，ithaslittleinfluenceonconductivityperform

7、anceofalloysandhasgoodstrengtheningeffectonalloys．(3)Amongseveralfactorsexertedonperformanceofalloys．theagingtemperatureandtheagingtimehasmostprofoundinfluenceonperformanceofalloys，andtheoptimumagingparametersis470。Cand2h．(4)Theinfluenceimposedbythesolutiontemperaturemadsolution

8、timeonthemechanicsandelectricityperformanceisal