Cu-Al-Y合金稀土催渗渗铝及内氧化研究.pdf

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1、Cu—A1．Y合金稀土催渗渗铝及内氧化研究张毅，田保红，刘平，陈小红，李炎(河南科技大学材料科学与工程学院，河南洛阳471003)摘要：提出了利用稀土化合物CeCl3对Cu．A1．Y合金进行催渗渗铝，研究了工艺参数对渗层厚度和质量的影响；采用工业N2中的余氧作为内氧化介质对Cu．A1．Y合金渗铝后的试样进行内氧化，研究了内氧化层的显微硬度及显微组织。研究结果表明：稀土化合物CeCl3对cu．A1．Y合金渗铝过程具有明显的催渗效果，在同等工艺条件下渗层厚度较高；内氧化后，采用稀土化合物CeCl3催渗的Cu．A1．Y试样硬度高于未采用稀土化合物CeCl3

2、催渗的Cu—AI．Y试样。关键词：Cu．AI。Y合金；渗铝；内氧化；弥散强化中图分类号：TGl46．1；TGl44；TGll3．2文献标识码：AStudyonAluminizingandInternalOxidationm陀atmentofCU．AI．YAlloywithREZHANGYi，TIANBao．hong，LINPing，CHENXiao．hong，LIYan(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，HenanUniversityofScienceandTechnology,Luoyang471003，

3、China)Abstract：ThealuminizingtreatmentonthesurfaceofCu-AI-YalloywithadditionofrareearthcompoundCeCl3wascarriedout．ThefollowedinternaloxidationofthealuminizedcopperWasalsocarriedoutinthecommercialnitrogengasmedium．Theinfluencesofthealuminizingandinternaloxidizationprocessingtime

4、onthethickness，hardnessprofileandmicrostructurewereinvestigated．ResultsshowthattheadditionofrareearthoxideCeCl3hasgreatacceleratingeffectonthealuminizingandinternaloxidationprocessing．ThehardnessofthesurfaceA1203dispersionhardenedcoppercompositelayerbymeansofinternaloxidationwi

5、thadditionofrareearthcompoundishigherthanthatofthenorareearthcompoundaddition．Keywords：Cu-AI-Yalloy，Aluminizing，Internaloxidation，dispersionstrengthenedA1203弥散铜基导电材料是一种新型的结构与功能材料，不但具有良好的导电和导热能力，而且还有较高的强度和抗电弧侵蚀、抗磨损能力。由于其价格比银基材料低，已成功用于替代银基触头材料。由于其优良性能，应用范围十分广泛，可应用于电真空器件、高速列车牵引电机、

6、点焊电极、大推力火箭发动机内衬、导电弹簧、电气接插件、半导体引线框架、微波元器件等领域【l弓J。国外从60年代就开始对高强高导铜合金材料进行了系统研究，开发出了一系列产品，目前美国，日本、法国等发达国家已基本垄断了国际市场，在我国亦实行垄断高价销售。因此，进行高强高导氧化铝弥散强化铜复合材料的产业化应用研究是十分必要和迫切的【4巧J。由于A1203与铜的润湿性很作者简介：张毅(1980一)，男，重庆潼南人，硕士生，主要从事高性能铜合金材料研究。基金项目：河南省自然科学基础研究项目(0411051400)河南省杰出青年基金(0512002700)河南科

7、技大学校基金(2004ZY033)差，采用常规方法制备A1203粒子弥散强化铜基材料非常困难。目前国内外一般采用Cu．AI合金粉末内氧化、还原、成型烧结的方法制备A1203／Cu基复合材料，该方法工艺较复杂，成本高【61。本文拟利用稀土化合物CeCl3对Cu．AI．Y合金进行催渗渗铝，然后采用工业N2中的余氧进行对渗铝层进行内氧化以获得A1203／Cu基复合材料的新方法。1实验材料和方法试验所用材料为Cu一0．45A1．0．066Y合金，试样加：[成由7mm×5mm的圆柱。渗剂配方如表1所示。将Al，03、Al与CeCl3混合拌均后经100℃下烘干取

8、出，再放入NH4CI混合均匀。把Cu．A1．Y试样表面除油除锈后磨光并晾干，然后放入罐内，试样要垂直放置于渗