高强高导铜合金的制备和组织性能研究

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1、摘要高强高导铜合金的制各和组织性能研究摘要铜具有高导电、高导热、化学稳定性与延展性好等优点，被广泛应用于电气、轻工、机械制造、电子工业等领域。随着工业领域应用要求不断提高，铜材料的强度低、抗高温软化性能差等不足限制了它在某些场合(如时速300l【II以以上高铁的接触线)的应用。目前已有多种方法制备铜基合金或铜基复合材料以提高其强度，但都较大程度地降低了材料的电导率，如何在保持高导电性能的同时，提高材料的力学性能是高性能铜合金的研究重点之一。本文通过合金化方法提高铜合金性能，通过Ag、Zr、cr的

2、单独与复合加入，制备了七种不同成分的铜合金，优化了合金加工工艺并全面测试了导电性能、拉伸力学性能和抗高温软化性能，同时运用光学金相分析、扫描电镜、透射电镜等多种分析和测试手段，较系统的研究了三种合金元素对合金组织与力学性能、电导率、软化温度的影响及作用机理。对Cu．Ag、Cu-Zr、Cu-Cr三种二元合金的研究表明：O．1姒％Ag的加入可以使合金的软化温度提高约200℃，同时合金电导率保持在97％IACS以上，但合金常温强度提高不明显；0．094wt％Zr的加入可以使合金强度提高至515MPa，

3、电导率达到87．5％IACS，软化温度达到500℃；0．045wt96Cr的加入可以使合金强度提高至580MPa，电导率达到86％IACS，软化温度达到500℃。对cu-Ag．Zr、Cu．Cr-Zr两种三元合金的研究表明：两种合金的固溶工艺分别取950℃×1h+水淬、1050℃×1h+水淬，两种合金的时效工艺分别取420℃×2h、480℃×2h，两种合金时效前后变形率分别取80％、40％较为合适；Ag、Zr的复合加入比单独加入Zr强度有少量提高，但其软化温度基本不变；zr、cr的复合加入比单独加

4、入强度明显提高，其强度达到640MPa，电导率达到85％IACS，软化温度达到540℃；时效后两种合金试样中产生的细小弥散析出相是其强度提高的关键，同时固溶元素的析出也是合金保持高电导率的原因。研究表明Cu-Cr—zr系合金经1050℃×1h+水淬～80％冷变形一480℃×2h一40％冷变形后，满足高速铁路接触线强度≥600MPa，电导率≥80％IACS，软化温度≥300℃的要求。关键词：铜铬锆合金；铜银锆合金；高强高导：软化温度；电导率：时效硬化Abs嗽InVestigationonPrepa

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