论文部分内容阅读
Cu-Cr合金因良好的结合了Cu的高导电性和Cr的高强度,在工业上具有广泛的应用,尤其是高Cr含量的Cu-Cr合金是中压真空断路器中使用最多的触头材料。但是由于Cu-Cr合金系具有很大的正混合热,即使是在液相时也难以互溶,Cu与Cr的不溶性使其凝固时,Cr相容易产生微观偏析和严重的宏观偏析。针对上述问题,本论文采用机械合金化和微波烧结相结合的方法对Cu-Cr合金的制备和材料的制备机理进行研究。通过机械合金化Cu-Cr合金的研究表明:(1)Cu-Cr混合粉末随球磨时间的延长,机械合金化程度提高;(2)Cu-Cr合金粉末形貌呈层片状,随球磨时间的增加大尺寸层片状颗粒减少,小尺寸层片状颗粒增多,这主要由于Cu颗粒小,延展性好,Cr颗粒大,延展性差,在球磨过程中Cu颗粒首先发生团聚现象所致。通过冷压Cu-Cr合金粉末的研究表明:随着Cu60Cr40合金粉末随着冷压强度从300MP增加到500MPa,合金组织细化,冷压坯体的密实程度逐渐增加,烧结过程中原子所需的扩散激活能降低,说明增大冷压强度有利于增加烧结样品的致密度,也会使合金的显微组织得到细化。通过微波烧结Cu-Cr合金的研究表明:(1)对不同成分的Cu-Cr合金进行微波烧结,随着Cr含量的增加,合金的显微组织先变细,后又逐渐变粗;(2)随着烧结温度和压力的增加,Cu60Cr40合金的显微组织逐渐均匀,由层片状逐渐转变为支晶状,致密度逐渐提高,在温度为960980℃时,获得最佳的显微组织及致密度,其致密度达到了98.8%。这是由于Cu-Cr合金吸收的微波可以转化为Cu-Cr合金内部分子的动能和热能,使合金材料能够均匀的加热,这减少了高温烧结过程中的温度梯度,有效促进了合金的致密化和合金化。通过对Cu60Cr40合金机械合金化、冷压和微波烧结研究表明,最佳工艺条件为球磨时间48h,冷压强度500Mpa,烧结温度960980℃。