稀土元素对Cu-6及Cu-24合金微观组织的影响

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1、稀土元素对!"#$%&’及!"#()%&’合金微观组织的影响!李振铎!张"雷!孟"亮#!浙江大学材料与化学工程学院"浙江杭州*+,,(-#摘要!制备了!"#$%&’及!"#()%&’合金铸锭并进行了均匀化处理"通过在合金中添加,.+%混合稀土的方法!研究了稀土元素对高&’含量和低&’含量两种合金原始组织的影响"稀土元素可在一定程度上使共晶体数量增加!细化低&’含量合金的铸态!基体晶粒!降低高&’含量合金中被连续网状共晶组织包围的枝晶轴间距"在均匀化退火过程中!稀土元素可明显细化在!基体中析出的次生相!并使共晶

2、组织更趋于分散和向离异共晶形态发展"关键词#!"#&’合金$显微组织$稀土中图分类号!/0**+"/1+)$.*""文献标识码!&""文章编号!+,,,2)*)*#(,,3$,*2,**)2,3""在强磁场条件下工作的导体材料必须具有高金电导率的同时使合金强度得到一定程度的提高!导电性以减小大电流带来的45"67热!同时又必须而在!"#!9#H9合金中加入微量稀土元素!可以使具有高强度以抵抗强磁场引起的8597:;<力!当导合金在硬度略有升高的同时使导电性能显著升高"体材料的抗拉强度达到+1=>时!需要具有$

3、,%然而!关于稀土元素对双相纤维复合强化的!"#?&!@%?:;79:>;A5:>6>::7>67BC5DD79E;>:B>9B&以&’合金原始显微组织的影响!目前国内外尚缺乏’+"*(上的相对电导率加以配合"而普通铜基合金导研究"本文采用在高)低两种&’含量!"#&’合金体材料难以满足上述条件!限制了强磁场脉冲磁中添加,I+%混合稀土的方法!研究了稀土元素对体系统的进一步发展"因此!有必要进一步研制具!"#&’合金原始组织的影响规律"有更优良性能的新型高强高导合金"’*"$(+"实"验已有研究表明!双相纤维

4、复合强化!"#&’合金具有高强度和高导电性的良好匹配!可以满用电解铜)高纯银和!"#+F%混合稀土中间合足强磁场对导体材料的要求"由于室温下合金中金在真空感应炉中熔炼试验合金!成分如表+所!"!&’两者几乎互不相溶!因此!"#&’合金在平示"氩气保护下在铜模中浇注+(.,JJ直径的棒衡条件下可以具备双相组织的基本特征!各相面状铸锭!分别于-,,及-(,K均匀化退火各+L"心立方#面心立方的晶体学匹配系统经强烈应变可用光学显微镜和M?/&!M?@#3-,扫描电子显微镜发展为纤维结构!从而使合金成为纤维增强双相复

5、合材料"表!"试验合金化学成分%"!质量分数&!"#&’合金的优良性能主要来自于纤维状!’3"-(基体和&’强化相的应变强化效应!材料原始&’混合稀土#试验合金!"组织的形态及其分布直接影响到纤维相的形成特设计分实测分设计分实测分点!进而影响合金的性能"稀土元素在普通!"合!"#$%&’其余$.,3.GF22金中具有良好的合金化效果!能够显著改善铜合!"#$%&’#,.+%NO其余$.,3.G$,.+,.,G!"#()%&’其余().,(*.G322金的原始显微组织!进而改善合金的综合性!"#()%&’#,.

6、+%NO其余().,().,*,.+,.,G’F!G(’+,!++(能"已有研究表明!在!"#$%&’#+%!9#($%8>#+$%PB#F%=9#!7合金中添加微量混合稀土元素!可以在不损失合!收稿日期!(,,)2,G2+)"修订日期!(,,)2+(2(,基金项目!国家自然科学基金%3,*-+,-$&及高等学校博士学科点专项科研基金%(,,(,**3,+)&资助项目作者简介!李振铎%+G-F2&!男!内蒙古人!硕士研究生$研究方向#铜银合金组织万方数据#通讯联系人%O#J>A6#J7:’6A>:’#

7、7B".C:&1期李振铎等稀土元素对%-./0+,及%-.(60+,合金微观组织的影响115!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!（!"#）观察了合金组织形貌，用电感耦合等离子合的典型形态外，也存在离异共晶形态。尤其是体原子发射光谱仪（$%&）测试了试验合金的化学成%-./0+,合金，其+,含量低于溶解极限（在%-.分，并用能谱仪（"’!）分析了合金基体和共晶组织+,合金的共晶温度7789下，%-中可以溶解7:成分。80的

8、+,），铸态组织中的共晶体一般为枝晶偏析形成的不平衡共晶，数量较少，基本以离异共晶形(结果与分析态出现。添加稀土元素后，共晶体除数量有所增加图)为试验合金铸态金相组织，均由初生!和外，也有一定程度的聚集现象。对于%-.(60+,合不平衡的（!*）共晶组织组成，并存在明显的晶内金，在多晶交界处较厚共晶层的局部区域内，可观"偏析。含+,量较低的%-./0+,合金铸态组织中察到双相共存的典型共晶形态，连续