Cu-Cr-(Zr,Mg)合金热稳定性和成形性能及相关机理研究

来源 :北京科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:shijianwu2003
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着通信设备及新能源汽车的无线基站、大容量服务器电源、直流充电桩等装备向小型化、大电流化和电力高压化方向发展,连接器用铜合金需要具有较高的屈服强度、高导电率和良好的热稳定性能与成形性能。Cu-Cr系合金因其具有较高强度、高导电、高导热等优点,是目前在大电流、电力高压化的应用背景下最为理想的连接器用铜合金材料。但目前对Cu-Cr系合金的研究主要集中在强化相析出过程、结构特征及与力学电学性能之间关联关系,对连接器应用过程中比较关注的热稳定性和成形性能的研究较少,且微观机理尚不清晰。本文以上述背景为立题依据,以Cu-Cr合金为研究对象,分别研究Zr、Mg单一合金元素及共同添加对合金的热稳定性能(抗软化性能与抗应力松弛性能)的影响规律及作用机理,从原子尺度揭示合金元素的存在形式及提升合金热稳定性能的微观机制。选取高强度Cu-Cr-Zr-Mg合金为研究对象,系统研究合金加工热处理过程中织构的演变规律,明确织构与加工热处理工艺之间的内在关系。在此基础上,研究织构种类、晶粒尺寸等因素对合金弯曲成形性能的影响,构建织构类型与成形性能的关联关系,为我国连接器用新型高性能铜合金材料的开发提供翔实的试验数据和理论依据。研究了Cu-Cr系合金在均匀化、高温固溶与形变热处理过程中微观组织与性能的变化规律,分析了 Zr、Mg元素对Cu-Cr合金的第二相和基体组织的影响规律及与力学/电学性能之间的内在关系。结果表明,Zr、Mg元素的加入均提高了 Cu-Cr合金的峰值强度和硬度,合金的屈服强度主要来源于时效强化和位错强化的贡献。合金中添加的0.1 wt.%Mg原子主要以固溶的形式存在于基体,0.1 wt.%Zr原子以溶质原子、CuCrZr中间相和Cu5Zr相形式存在。Cu-Cr-Zr-Mg合金中Mg原子减小了富Zr相平均尺寸并抑制了 CuCrZr中间相向Cu5Zr相转变,从而提高了合金的力学性能。探究了Cu-Cr系合金软化过程中微观组织演变规律,明确了合金元素对Cu-Cr合金抗软化性能的影响及作用机理。结果表明,Cu-0.5Cr、Cr-0.5Cr-0.1Zr、Cu-0.5Cr-0.1Mg 和 Cu-0.5Cr-0.1Zr-0.1 Mg 合金的软化温度分别为 535℃、585℃、575℃和590℃。Cu-Cr系合金的软化过程伴随着析出相的长大与粗化、位错密度的降低以及再结晶行为的发生。Zr、Mg元素均能提升Cu-Cr合金的抗软化性能,但Zr元素作用更明显。Mg元素对Cu-Cr合金软化温度的提升归因于抑制了 Cr相粗化、阻碍了位错密度降低以及延缓了再结晶行为的发生;Zr元素主要归因于Cu5Zr相或富Zr相和细小的Cr相对位错运动产生更强的阻碍作用,以及更高的再结晶激活能。Mg和Zr元素的共同添加协同阻碍了 Cr相的粗化、提高了合金的再结晶激活能、显著阻碍位错的运动,提升了 Cu-Cr合金的软化温度。研究了Cu-Cr系合金不同温度下长时间的应力松弛行为,明确了合金的应力松弛机理。通过理论计算确定了 Cottrell气团与锯齿状震荡(PLC效应)的临界条件,并根据应力-应变曲线中出现的PLC效应证明了合金在应力松弛过程中Cottrell气团的形成,比较了 Cu-Cr-Mg和Cu-Cr-Zr-Mg合金中Cottrell气团与可动位错产生的拖曳力,阐明了 Mg元素在两种合金中作用的差异性。结果表明,Cu-Cr系合金的应力松弛过程均伴随着位错密度的降低和再结晶行为发生,析出相形态与大小几乎未发生变化。Zr、Mg元素均提升了 Cu-Cr合金的抗应力松弛性能,且随着试验温度升高,Zr元素作用更明显。Mg元素对Cu-Cr合金抗应力松弛性能的提升主要归因于Mg原子/Cottrell气团对可动位错的拖曳作用;Zr元素对Cu-Cr合金的抗应力松弛性能的提高归因于Zr原子对Cr相析出的促进作用和富Zr相对可动位错的共同钉扎。Zr、Mg元素的共同添加协同提升了Cu-Cr合金的抗应力松弛性能,且在室温和100℃时,Mg、Zr元素作用相当;在150℃和200℃时,Zr元素对应力松弛行为的影响更大。研究了Cu-Cr-Zr-Mg合金在一次冷变形、固溶与冷变形-时效过程中的织构演变规律。并基于该演变规律设计了三种工艺路线,分析了织构种类、晶粒尺寸等因素对折弯成形性能的影响,建立了该合金织构类型与成形性能的内在关系。Cu-0.5Cr-0.1Zr-0.1Mg合金在一次冷轧过程中织构的演变规律为{113}<332>→{112}<111>、{011}<100>与 {315}<121>→{011}<211>与{315}<121>。95%冷变形量的合金经固溶处理后,织构演变规律为{011}<211>与{315}<121>→{011}<100>→{113}<332>→ {023}<100>→{012}<100>。不同冷变形量的合金在时效过程中,Brass{011}<211>取向会经由{011}<311>形成Goss{011}<100>取向,{113}<332>取向晶粒迅速增加并最终形成Copper{112}<111>取向,{315}<121>取向含量降低并转变为{416}<121>取向。获得Cu-0.5Cr-0.1Zr-0.1Mg合金具有最优弯曲成形性能工艺路线:95%一次冷轧+950℃×1 min固溶+40%二次冷轧+400℃×4 h时效,Cu-Cr-Zr-Mg合金的硬度、导电率和 R/t 值分别为 175.4HV、75.0%IACS、1.0(GW)和 2.0(BW)。
其他文献
介绍一起亡人火灾事故的调查过程,分析视频监控录像证据在案件调查工作中的证明作用。通过综合应用火灾视频直接比对法、火灾视频特征比对法、火灾视频光影追踪法、火灾视频时空锁定法和火灾视频试验验证法等多种视频分析技术,准确认定起火时间、起火部位和起火原因。进一步探讨视频监控录像在火灾调查工作中的证明价值和运用方法以及视频分析技术在火灾事故调查工作中的应用。建议应提升视频及电子数据恢复提取能力,加强视频分析
众所周知,太空复杂的空间环境会对航天员的身体机能产生威胁,尤其会对中枢神经系统、心血管系统、骨骼肌肉系统、免疫系统、消化系统等产生不利影响,甚至诱导重要器官重塑。因此,通过动物实验模拟太空飞行环境以明确太空应激损伤的机制,了解抵抗损伤的保护措施具有重要意义。本文从动物实验应激损伤及保护机制两方面进行阐述,旨在为今后的航天探索提供更多参考。
为充分利用秋冬闲田,提高土地资源利用率并减少因旱灾带来的损失,从地块选择、品种选择、整地与施肥、播种、播种后肥水管理、病虫害防治、采收等方面介绍速生叶用芥菜的高产高效栽培技术。
剂量选择是儿科药物开发的一个关键方面。为儿童患者尤其是新生儿和婴儿选择正确的剂量至关重要,但同时存在诸多的科学、实践和伦理挑战。此外,不同生长发育阶段的显著差异对儿科药物剂量选择也有重要的影响。一方面,成人用药数据对于儿科剂量选择具有借鉴意义,是儿科药物研究设计和数据分析的重要依据;另一方面,目前模型引导的药物开发在儿科药物的剂量暴露-反应和优化剂量选择方面广泛应用。本研究通过总结分析儿科药物剂量
在后疫情时代,企业的经营面临巨大考验,融资效益是企业生产考量的重要因素。本文对当前企业经营杠杆效益进行分析,研究企业融资在企业扩大规模、提升业绩和调节资金期限结构中的重要作用,阐明融资是企业做大做强的必要工具和财务手段,探究企业在融资中其所面临的经营风险、合规风险和偿债风险等问题,从政策层面、企业管理和技术手段三个维度提出相应的防范措施,并为企业应对经济下行压力提供一些可行性的建议。
<正>他把这种“螺丝钉”精神带到了工作中来,不把工作完成就紧紧地“钉”在工作岗位上,用实实在在的业绩证明了自己的能力,赢得了同事和客户的尊重。7月31日,国网高密市供电公司井沟供电所用电服务主管范夕金和同事来到高密市凯旋消毒制剂有限公司,仔细检查企业配电室设备,排查发热隐患,下发《安全隐患整改通知单》,并逐一协助客户对存在的缺少应急预案、安全工器具未定期校验等进行整改。
期刊
石榴皮是临床常用的传统中药材,价廉效显,中医古籍如《神农本草经》《备急千金要方》等均记载其在止泻、止血、涩精、杀虫等方面作用显著。近代经过分析提纯等技术发现石榴皮在抗病毒、杀菌、抗肿瘤、改善心脑血管状态等方面有确切效果,但具体作用机制尚待进一步研究。石榴皮的药用和经济价值潜力巨大,值得进一步调查研究。
<正>漳浦民间信仰多崇拜鬼神,其中有不少的"王公",这些"王公"都是历史上对社会有贡献的人物,死后被百姓奉祀纪念,后来逐渐神化,各成为民俗所崇拜鬼神中的一员。在诸多"王公"中,较古老的有三王公。
会议
土壤瘠薄是限制黄土高原旱作区农业生产可持续发展的主要因素之一,化肥的过量使用造成了氮肥利用率低等能源浪费和环境污染等问题。优化栽培措施、培肥土壤、提高氮肥利用率等越来越受到关注。配施脲酶抑制剂是提高氮素利用,减少氮素资源损失的有效手段,但脲酶抑制剂在农田的效果容易受到产品本身活性以及土壤环境等因素影响,其施用效果不稳定。另外,生物炭具有独特的理化性质,如大的表面积及吸附能力,以及高孔隙度等优点,在
目的 观察老年前列腺癌患者术后生化复发发生情况,并分析影响生化复发发生的相关因素。方法 选取接受前列腺癌根治术的168例老年前列腺癌患者,随访9个月,记录所有患者术后生化复发发生情况,并将其分为发生组(n=16)与未发生组(n=152),记录两组入选者临床资料,分析可能影响老年前列腺癌患者术后发生生化复发的相关因素。结果 发生组术前前列腺特异性抗原(PSA)水平、手术切缘阳性率高于未发生组,术前E