微量Ce和Cr对Cu-0.1Ag合金性能的影响.pdf

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1、微量Ce和Cr对Cu．0．1Ag合金性能的影响刘喜波，刘平，贾淑果，田保红(河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471003)摘要：采用显微硬度计、电子拉伸试验机、光学显微镜和TEM等，通过与Cu．0．1％Ag合金对比，分析了Cu-0．1％Ag-0．06％Ce合金和Cu．0．1％Ag-0．1％Cr合金的抗软化性能、合金元素的作用及结构形貌特征。结果表明：Cu-0．1％Ag合金中分别加入铬和稀土铈后，综合性能明显提高，软化温度分别提高了llO℃和35℃；稀土化合物以小球状分布在晶体内，细化晶粒，提高强度和抗软化性能。关键词：铜合金；时效；铜银合金；软化中图分类号：

2、TGl46．1文献标识码：AEffectsofTraceCeandCronPropertiesofCu．0．1AgAlloyLIUXi-bo，LIUPing，JIAShu-guo，TIANBao-hong(SchoolofMaterialScienceandEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003，China)Abstract：Resistancetosofteningproperties，theeffectsofalloyelementsandmicrostructuresofC

3、u-0．1％Ag-0．06％CeandCu一0．1％Ag-0．1％CraJloyswereanalyzedandcomparedwithCu-0．1％Agalloy,byusinghardo-meter，electronictensiletestingmachine，opticalmicroscopyandTEM，etc。Theresultsindicate：thecomprehend-sivepropertiesofCu-0．1％AgalloyremarkablyenhanceafteraddingtracesofCrandrare-earthCeelements

4、respectively,softeningtemperaturesriseby110*Cand35"Crespectivelyandtherare—earthcompoundsofsmallballshapescarlrefinegrainsizesandimprovestrengthorhardnessandresistancetosofteningproperty．Keywords：copperalloy；aging；Cu·Agalloy；Softening铜作为电气化铁路列车接触导线的基本材料，具有高的导电导热性及优良的工艺性能，但纯铜的室温强度和高温强度及

5、硬度方面的不足，使其在实际应用中受到限制川，不适应高速列车运行的要求。高速列车对接触线提出了更高要求：在具有良好导电导热性的同时，还应有更高的机械强度和耐磨性，特别是在300℃受热后不软化。银铜合金接触线属于一般强度耐热型铜合金而被国内外广泛采用，德国在250hah。1高速电气化铁路中，采用120mm2的Cu-0．1％Ag合金接触线【2J，银可以提高铜的耐软化性能又对导电性影响最小，但对提高机械性能作用不大【3】；为适应高速列车的运行要求，需要研制综合性能更好的接触导线。多元微合金化是进一步改善高强高导铜合金综合性能的有效手段，本文研究了在Cu．0．1Ag合金中分别

6、添加少量铈和铬后综合性能的改善，并对作用机理进行了初基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(2002AA331110)作者简介：刘喜波(1976一)，男，河南洛阳人，硕士生，主要从事铜基功能材料研究]二作。238步分析，以期对进一步的研究提供参考。1实验材料和方法合金的熔炼在ZG．0．01型lO蚝真空感应熔炼炉中进行，使用高纯阴极铜(铜含量不小于99．95％)，合金成分为(质量分数，下同)：Cu．0．1Ag，Cu．0．1Ag．0．056Ce，Cu．0．1ag一0．11Cr。铸锭尺寸为dp83mm×200mm。加工工艺为：铸锭(由83mm)一810℃热锻至由25mm

7、一700℃×lh退火一反复冷拉拔一由6．1mm。在SRJK．3．12型管式电阻炉中进行退火，氮气保护，PID控温，正常工作时炉温波动范围±2℃。加热室的尺寸为dp40mm×700mm。显微硬度测量在HVS．1000型显微硬度计上进行，载荷为50g，加载时间为10S，在试样表面随机测量，次数不少于5次，取其平均值。拉伸实验在日产AG．1250型电子拉伸试验机上进行。用OLYMPUS．PMG3型显微镜观察组织形貌，浸蚀剂是Fem03)3+FeCl3+酒精溶液。透射电镜分析在日产H．800型电镜上进行，试样经双喷减薄，电解液配比是CH30H：HN03=3：1。《金属热