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时效强化型Cu-Ti合金拥有优良的力学性能和电学性能,且具有目前铜合金中最好的耐应力松弛性能,广泛应用于开关、连接器、导电弹簧片等电子元器件。随着电子产品的小型化和高功能化,Cu-Ti合金导电率偏低的劣势逐渐凸显出来。因此在保证力学性能不降低的同时提高导电率是拓展Cu-Ti合金应用领域的前提和关键。本文以Cu-3Ti-0.2Fe合金为研究对象,利用金相观察、扫描电镜、EDS能谱、XRD分析、维氏硬度、导电率及拉伸性能测试等方法,研究Cr元素和组合时效对合金箔组织与性能的影响,通过优化的合金成分和组合时效工艺制备出新型高强导电Cu-Ti-Fe-Cr合金箔材。主要研究结果如下:(1)铸态Cu-3Ti-0.2Fe-xCr(x=0,0.1,0.2,0.3)合金组织为树枝晶结构,枝晶间距随Cr含量增加而逐渐减小。根据不同固溶温度下晶粒大小、第二相数量和导电率的变化规律,确定Cu-Ti-Fe-Cr合金的最优固溶处理工艺为900℃×240min。随Cr含量的增加,固溶态合金在晶界处分布的第二相逐渐由长杆状转变为颗粒状,且该颗粒状相为(FeCr)2Ti相。四种合金经97.8%冷轧后进行450℃时效处理,硬度都先快速升高至峰值后缓慢下降,导电率都先快速增加后缓慢增加,Cr元素的添加不仅提高了峰值硬度,也延长了达到峰时效状态所需的时间。在Cu-3Ti-0.2Fe合金中添加0.2wt.%Cr后,其合金箔的综合性能最优,硬度、抗拉强度、伸长率和导电率分别为355.1HV、1053MPa、2.2%和12.7%IACS。(2)随着时效温度的升高,Cu-3Ti-0.2Fe和Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔的峰值硬度降低,获得峰值硬度所需的时间缩短,时效后期硬度的下降速度增加。时效温度越高,导电率在时效前期增加趋势越快,时效后期增加趋势越慢,且在500℃时效过程中的导电率始终高于在较低温度时效的导电率。(3)根据不同时效温度下Cu-3Ti-0.2Fe和Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔导电率的变化,计算获得其相变动力学方程和Avrami导电率方程,利用相关系数和F检验法得出Avrami导电率方程十分显著,且导电率测试值与理论值的吻合度较好。利用Arrhenius方程计算得出在Cu-3Ti-0.2Fe合金中添加0.2wt.%Cr后,该合金箔在时效过程中沉淀相的析出激活能增加了 12.31kJ/mol。(4)固溶态Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金经50%初冷轧后进行450℃初时效处理,滑移带和形变孪晶数量逐渐减少,孪晶尺寸变小;不同初时效状态的合金经95.6%终冷轧后进行450℃再时效处理,再时效态合金箔的硬度先迅速升高至峰值后快速下降,导电率逐渐增加而增加趋势逐渐变缓;随着初时效时间的延长,再时效态合金箔达到峰时效态所需的时间缩短。Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔的最优组合时效工艺为900℃固溶处理240min+50%初冷轧+450℃初时效240min+95.6%终冷轧+450℃再时效90min,该状态下合金箔的硬度、抗拉强度、伸长率和导电率分别为354.6HV、1062MPa、1.9%和17.1%IACS,其断口形貌由扁平面、河流状花样和韧窝组成。