固溶温度对Cu-Cr-Zr-RE合金性能和组织的影响.pdf

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1、固溶温度对Cu．Cr-Zr-RE合金性能和组织的影响叶权华，刘平，刘勇，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：通过对Cu一0．43Cr-0．58Zr-0．031Y合金和Cu．0。20Cr00．66Zr-0．060Y合金进行不同温度固溶处理后合金硬度和导电率的测定与分析，可以确定Cu．0。43Cr-0．67Zr00．031Y合金的固溶温度为960℃，Cu．0．20Cr-0．63Zr-0．060Y合金为920℃。运用金相和扫描电镜对固溶后合金的显微组织进行观察和分析，发现cr是影响固溶温度的主要

2、因素，合金的固溶温度随Cr含量的增加而升高。关键词：铜合金；显微硬度；导电率；固溶温度：显微组织中图分类号：TGl46．1文献标识码：AInfluenceofDi仃erentSolutedTemperatureonPropertiesandMierostructureofCu．C卜Zr-REAlloyYEQuan-hua,LIUPing，LIUYong，TIANBao-hong(SchoolofMaterialsScience&Engineering，HenanUniversityofScience&Technology

3、,Luoyang471003，China)Abstract：Themicrohardnessandelectricconductivityoftwokindsofalloys，Cu-0．43Cr-0．56Zr-0．031YandCu·0．20Cr-0．66Zr-0．060Ywhichbesolutedbydifferenttemperature，aremeasuredandanalyzed．TheresultsshowthatthesolutedtemperatureofCu-0．43Cr-0．56Zr-0．031Yis

4、960℃andthatofCu-0．20Cr-0．66Zr-0．060Yis920℃．ThecontentofCristhevitalfactorforsolutedtemperature，andthetemperatureisrisingwiththecontentofCrincreasing．KeyWords：Cualloy；microhardness；electricconductivity；s01．iontemperature；microstructure高强高导铜合金是一类具有综合物理性能和力学性能的结构功能材

5、料，有着广泛的应用前景。而其中又以Cu—Cr-Zr系合金最引人关注，该类合金是沉淀硬化合金中的一种，一般通过固溶时效进行热处理，而固溶效果直接影响后续的时效过程，对该类合金而言固溶过程是很重要的⋯。本文主要研究了Cu．Cr-Zr-RE合金的固溶过程。1实验材料和方法本实验用Cu．Cr-Zr．RE合金的成分(质量分数，下同)为：合金1，Cu．0．43Cr-0．058Zr一0．031Y：合金2，Cu．0．20Cr-0．66Zr-0．060Y。为了减少合金元素的氧化烧损，合金采用真空感应熔炼，先将电解铜用石墨坩埚快速熔化，先后

6、分别加入Cr、Zr、Y等元素，用铁模浇成铸锭。将锭锻成直径为25mm的圆棒。在圆棒上截取厚度为5mm的圆片，作为试样。将试样在900"--980℃温度范围内，进行固溶处理，然后测试不同温度固溶处理后的性能。合金硬度测量采用HV-1000数显显微硬度计，作者简介：叶权华(1980一)男，湖北武汉人，硕二I?生218加载载荷为0．1埏，加载时间为30S，电阻测量采用涡流法测量。固溶处理在箱式炉中进行。试样用FeCl3、无水乙醇和浓盐酸混合液进行侵蚀处理，随后在JSM．5610LV扫描电镜上进行微观组织观察和能谱分析。2试验结

7、果与分析2．1不同固溶温度对合金性能的影响Cu．Cr-Zr-RE合金是一种时效析出强化型合金，为了获得较好的析出强化效果，同时可以进一步消除合金内偏析，必须选择适当的固溶温度。图1是合金1和合金2不同温度固溶处理后的性能。由图l可见，随着固溶温度的升高，溶质元素在Cu内溶解度增加，由于其晶格畸变增加及溶质原子对位错“钉扎”作用加强，位错运动的阻力增大，合金的硬度升高，导电率也因溶质元素溶解及均匀分布、合金的晶粒长大等因素而呈上升之势【2】。在960C固溶处理后，合金1出现硬度最高值和导电率最低值；980℃固溶处理后，硬度

8、降到最低值，而导电率基本不变。这说明在960℃固溶处理，溶质原子已经充分溶解，在Cu基体内均匀分布，对合金内部《金属热处理》2005年第30卷增刊的自由电子运动产生阻碍，使合金的电阻增大，导电率下降，这时合金的硬度也有所降低。之后随着固溶温度的升高，晶粒明显长大，合金的硬度降低和溶质元素进一步固溶进入基体中，导电率缓