多元复合强化铜基点焊电极热机械处理工艺研究

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通过真空熔铸制备了Cu-Cr-Zr-Ni-Si和Cu-Cr-Zr-Co-Si点焊电极合金,使用导电率测试、硬度测试、金相显微镜、SEM、EDS、XRD和TEM等手段研究了采用不同热机械处理工艺下对两类合金的导电、力学性能与合金组织的影响。得出了以下主要结果:  1.Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金的铸态组织主要是由柱状晶组成,基体内部弥散分布着大量粗大的过剩相。而Cu-Cr-Zr-Co-Si合金的铸态组织主要是由等轴晶组成,基体内部存在大量弥散分布的颗粒状的Co5Cr3Si2相与Co和Si元素组成的灰色析出相。固溶处理后,Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金内的过剩相溶于基体中,Cu-Cr-Zr-Co-Si合金的灰色析出相也完全溶于基体,颗粒状的Co5Cr3Si2相没有溶解。所有的合金通过固溶处理后硬度与导电率都大为下降。冷轧后合金的晶粒沿着轧制方向拉长,冷轧引起Cu-Cr-Zr-Ni-Si和Cu-Cr-Zr-Co-Si合金导电率的变化不大,而合金的硬度却得到了大幅度提高。  2.Cu-Cr-Zr-Ni-Si和Cu-Cr-Zr-Co-Si合金在时效初期合金的硬度和导电率都快速上升。预变形量越大,合金硬度达到峰值的时间就越短,随着时效时间的延长合金硬度下降的趋势也越快。随着时效时间的延长,合金导电率的上升的速度减缓趋于平稳。时效阶段Cu-Cr-Zr-Ni-Si合金的析出相主要是CrSi2相和Ni2Si相。Cu-Cr-Zr-Co-Si合金的析出相主要是Co5Cr3Si2相和Co2Si相。  3.在相同的预变形量和固溶时效处理条件下,Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.7Si合金导电率峰值大于 Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.9Si合金,Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.5Co-0.7Si合金的导电率峰值大于Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.2Co-0.8Si合金。未冷轧处理和不同预变形量的Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.9Si合金硬度峰值都大于Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.7 Si合金。预变形量为20%和40%的Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.5Co-0.7Si合金硬度峰值大于Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.2Co-0.8Si合金。预变形量为60%和80%的Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.2C o-0.8Si合金硬度峰值大于Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.5Co-0.7Si合金。预变形量为60%的C u-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.9Si合金的软化温度为434℃,预变形量为80%的Cu-0.8Cr-0.15Zr-3.2Co-0.8Si合金的软化温度为645℃。  4.预变形量为60%的Cu-0.6Cr-0.15Zr-2.8Ni-0.9Si合金在时效温度为550℃下的Avrami相变动力学方程和导电率方程分别为:(此处为方程省略)。预变形量为60%的Cu-0.6Cr-0.15Zr-3.2Co-0.8 Si合金在时效温度450℃下的Avrami相变动力学方程和导电率方程分别为:(此处为方程省略)。
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