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高強高導鑄造鉻鋯銅合金Cu-Cr-Zr固溶形變時效處理的研究
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司www.jshcn.cn
更新時間：2014-09-26
高強高導銅合金有Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Cr-Zr、Cu-Cd、Cu-Be和Cu-Ni等系列合金，其中以Cu-Cr-Zr系合金最受關注，應用也最廣泛。Cu-Cr-Zr系合金因具有較高的強度、優異的導電導熱性能、抗高溫軟化能力和抗腐蝕性能等被廣泛地應用于核裝備、大型集成電路引線框架、高鐵接觸導線、電阻焊電極和連鑄結晶器等領域。
高強高導銅合金有Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Cr-Zr、Cu-Cd、Cu-Be和Cu-Ni等系列合金，其中以Cu-Cr-Zr系合金最受關注，應用也最廣泛。Cu-Cr-Zr系合金因具有較高的強度、優異的導電導熱性能、抗高溫軟化能力和抗腐蝕性能等被廣泛地應用于核裝備、大型集成電路引線框架、高鐵接觸導線、電阻焊電極和連鑄結晶器等領域。針對連鑄態Cu-0.65Cr-0.35Zr合金的固溶形變時效處理進行研究，分析工藝參數對合金性能的影響，探討鉻鋯銅合金的固溶、形變和時效工藝規律。
實驗用Cu-0.65Cr-0.35Zr合金為Φ235mm×900mm連續鑄造錠坯，取中間段用鋸床切割成18mm×18mm×18mm小塊。固溶時效處理在加熱室為300mm×200mm×120mm箱式電阻爐中進行，爐溫精度±2℃。冷態變形在300型兩輥軋機上進行，軋輥尺寸為Φ300mm×400mm。試樣表面涂刷約1～2mm厚ZrO2涂層；固溶處理工藝為：經920、940、960、980和1000℃保溫1h后水淬。時效處理工藝為：用鋁箔包覆試樣，經450、500和550℃，分別于0.5、1、2、4、6和8h保溫后空冷。導電率測試在D60K數字金屬電導測量儀上進行，測量誤差小于±0.1%IACS。硬度測試在HB-3000B-I型布氏硬度計上進行，壓頭直徑10mm，載荷9807N，加載時間30s，測量誤差小于±5%。
Cu-0.65Cr-0.35Zr合金經固溶處理后，再進行時效處理可獲得較高的導電率和硬度，經980～1000℃保溫1h處理達到最大飽和固溶度，導電率32～34%IACS，硬度52～54HB。Cu-0.65Cr-0.35Zr合金經1000℃×1h固溶處理，500℃×(2～6)h時效，導電率大于75%IACS，硬度大于115HB；合金經500℃時效8h后硬度沒有明顯下降，具有500℃的抗高溫軟化能力。時效前施加冷變形，可明顯提高合金時效強化效果，而對合金的導電率影響不大。經1000℃×1h固溶處理，60%冷變形，經500℃時效2h，導電率70.7%IACS、硬度163HB、抗拉強度532MPa、伸長率9.2%；冷變形量為80%時，其抗拉強度可提高到585MPa，斷裂伸長率16.3%。
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