cu-cr-zr-fe-p合金组织与性能的研究

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1、中图分类号：TG146.1硕士学位论文题目Cu-Cr-Zr-Fe-P合金组织与性能的研究作者姓名周平建指导教师张坚教授郭正华教授学科、专业航空宇航制造工程2015年6月14日学校代码：10406分类号：TG146.1学号：120082503009南昌航空大学硕士学位论文(硕士研究生)Cu-Cr-Zr-Fe-P合金组织与性能的研究硕士研究生:周平建导师:张坚教授郭正华教授申请学位级别:硕士学科、专业：航空宇航制造工程所在单位：航空制造工程学院答辩日期：2015年6月授予学位单位：南昌航空大学Studyonthemicrostruct

2、ureandpropertiesofCu-Cr-Zr-Fe-PalloysADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterOnManufacturingEngineeringofAerospaceAstronavigationByPingJianZhouUndertheSupervisionofProf.JianZhangandZhengHuaGuoSchoolofAeronauticalManufacturingEngineeringNanchangHangkongUniversity,Nan

3、chang,ChinaJune,2015南昌航空大学硕士学位论文摘要摘要本文在传统点焊电极用Cu-Cr-Zr合金的基础上，添加Fe、P元素，通过多元复合强化方法提高电极用铜合金的综合性能。实验设计了Cu-0.6Cr-0.15Zr、Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe、Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe-0.06P、Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.12Fe-0.06P四种不同成分合金。研究Cu-Cr-Zr-Fe-P合金在不同热处理工艺下组织与性能的变化，主要结果如下：(1)铸态下，在Cu-0.6Cr-0.15Zr合

4、金中添加Fe，合金硬度有所上升，导电率有所下降。Fe元素的添加可以细化Cu-0.6Cr-0.15Zr合金的晶粒，添加2.5wt%Fe使Cu-0.6Cr-0.15Zr合金基体组织由柱状晶转变为等轴晶。添加0.06wt%P对合金组织与性能影响不大。(2)研究不同固溶温度对Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe-0.06P合金组织与性能的影响发现，固溶温度在900℃~980℃时，合金导电率随固溶温度上升而下降，硬度随固溶温度上升而上升。980℃固溶2h，导电率和硬度分别为26%IACS和93.44HV。不同成分合金980℃固溶2h的

5、性能与铸态相比，导电率均有所下降，Cu-0.6Cr-0.15Zr和Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.12Fe-0.06P合金硬度有所下降，而Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe和Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe-0.06P合金，因过剩相溶解造成的固溶强化超过了过剩相溶解导致的软化，硬度相比铸态有所上升。(3)研究不同成分合金980℃固溶2h后不同时效时间与时效温度下的组织与性能发现，添加0.12wt%Fe的Cu-0.6Cr-0.15Zr-0.12Fe-0.06P合金，时效析出相主要成分是是以Cr为主的(CrZrF

6、eP)化合物和(CrZrP)化合物，在500℃X3h的较佳时效工艺下，硬度值可达154.76HV，导电率可达76.2%IACS，软化温度在603℃左右，与较佳时效工艺下的Cu-0.6Cr-0.15Zr合金性能相比，硬度和软化温度有所上升，导电率有所下降。添加2.5wt%Fe的Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe-0.06P合金，时效态存在较多粗大的析出相，其成分主要是以Fe为主的(CrFe)化合物和(CrZrFeP)化合物，以及百分含量相近的(CrFeP)化合物，其时效强化效果不佳，较佳时效工艺下的导电率和硬度均低于Cu-0

7、.6Cr-0.15Zr合金。添加0.06wt%P对合金时效性能影响不大。不同成分合金在不同时效工艺下的整体变化规律为：随时效时间的延长，析出相增多、长大，导电率逐渐上升，最终趋于平稳，硬度先上升，达到硬化峰值后下降。时效温度升高，析出相快速析出、长大、粗化，导电率快速上升，到达硬化峰值所需时间变短。I南昌航空大学硕士学位论文摘要(4)对比Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.5Fe-0.06P合金铸态+时效与980℃X2h固溶+时效处理工艺下的组织和性能发现，该合金经固溶+时效处理后析出相分布更均匀，硬度更高，但两者导电率相差不大。

8、关键词：点焊电极，热处理工艺，Cu-Cr-Zr合金，Fe，P，硬度，导电率，软化温度II南昌航空大学硕士学位论文AbstractAbstractInthispaper,FeandPelementswereaddedtothetraditionals