Al-Er-Cu合金架空导线的导电性能

通过导电率、硬度测试方法研究了Al-Er-Cu合金在等时时效与等温时效过程中的性能变化规律,利用透射电镜(TEM)、能谱分析(EDS)观察了合金析出相的析出及生长规律。结果表明:随着时效温度升高,整体上同一合金的导电率与硬度峰值出现时间均提前;300 ℃时效时,Al-Er-0.22Cu合金已经析出大量纳米级弥散相,析出强化了合金强度,提高了导电率,时效2 h时达到导电率峰值60.15%IACS,10 h达到硬度峰值43.1 HV0.05,Al-Er-0.22Cu合金在拥有高导电率的同时保持了较好的硬度。     

Zr含量对Al-Zr合金时效析出和性能的影响

对比研究了Zr添加(0.05,0.15和0.25wt%)对Al-Zr合金固溶态和固溶轧制态时效析出行为、硬度和导电率的影响。结果表明,固溶态Al-Zr合金的晶粒尺寸随Zr含量的增加而减小,但是固溶轧制态Al-Zr合金的晶粒尺寸对Zr添加量不敏感。固溶态Al-Zr合金在350 ℃时效过程中,由于Al₃Zr沉淀相的析出,合金硬度随Zr含量增大而增大,但是更强的点阵畸变场则导致导电率降低。而在固溶轧制态合金的时效中,大量变形位错的存在促进了Al₃Zr相的析出,Al-Zr合金在250 ℃下时效具有比350 ℃时效更优的硬度和导电率的综合性能。特别是0.25wt%Zr添加的Al-Zr合金,其析出强化可以有效补偿时效过程中位错湮灭引起的硬度降低,保持较高的硬度。综合考虑,固溶轧制态Al-0.25wt%Zr合金经250 ℃时效25 h后具有最优的硬度(47.5 HV0.5)和导电率(55.6%IACS)组合。     

时效时间对Cu-0.2Be-0.5Co合金组织及性能的影响

研究了时效时间对Cu-0.2Be-0.5Co合金显微硬度和导电率的影响,采用透射电子显微镜(TEM)观察分析了微观组织随时效时间的变化。结果表明:Cu-0.2Be-0.5Co合金在460℃时效条件下显微硬度和导电率随时效时间的变化规律基本一致:时效初期(0~2 h)急剧升高,时效中期(2~4 h)缓慢增加,时效后期(4~8 h)趋于稳定。析出相结构为Be12Co化合物相,与Cu基体的位向关系为[112]α∥[011]Be12Co。析出相的大量析出和弥散分布导致合金硬度的显著增加,由固溶态的97 HV0.1增加至时效2 h后的243 HV0.1;铜基体晶格畸变程度的恢复导致合金导电率显著增加,由固溶态的32.3%IACS增加至时效2 h后的57.1%IACS。在试验范围内,Cu-0.2Be-0.5Co合金经950℃×1 h固溶+460℃×2 h时效处理后综合性能优良。     

微量Ni元素添加对Cu-Cr合金析出行为及性能的影响

采用真空熔炼设备在氩气环境下制备了Cu-Cr和Cu-Cr-Ni合金，然后进行950℃×1 h固溶和450℃时效处理。使用维氏硬度计、直流数字电阻测试仪、光学显微镜和透射电镜对两种合金的性能和组织进行了分析和表征。结果表明，Cu-Cr-Ni合金在450℃时效8 h后的硬度达到峰值，为124.6 HV0.5,此时导电率为83.2%IACS,而Cu-Cr合金在450℃时效1 h后的硬度达到峰值，为116.7 HV0.5,说明Ni的添加提高了Cu-Cr合金的硬度，且能保持较高的导电率。Cu-Cr-Ni合金在时效初期(1 h)即观察到bcc-Cr相，表明Ni的添加加快了析出相的析出速率，并促进析出相由fcc-Cr结构向bcc-Cr结构转变。另外，Cu-Cr-Ni合金在时效12 h后Cr析出相仍与基体保持半共格关系。     

时效对冷轧态Cu-Cr-(Sc)合金组织和性能的影响

对冷轧态Cu-Cr和Cu-Cr-Sc合金进行时效处理，使用透射电镜、扫描电镜、光学显微镜、显微硬度计和涡流金属导电仪等研究了不同时效温度和时间对合金显微硬度、抗拉强度和导电率的影响。结果表明：480℃时效1 h后，Cu-Cr-Sc合金的综合性能较佳，其显微硬度达到161 HV0.1,导电率达到81.9%IACS,抗拉强度达到491 MPa;相较于480℃时效1 h的Cu-Cr合金，显微硬度提升了24.8%,抗拉强度提升了35.3%,导电率下降了12.9%,表明添加Sc可以显著提升Cu-Cr合金的力学性能，但是会略微降低导电率。微观组织分析表明Cu-Cr-Sc合金峰值时效后析出了Cr相，主要形貌为咖啡豆状和球状，析出相均为面心立方结构，与基体保持良好的共格关系。     

Cu-Zr-Nd合金的时效强化和析出动力学

对Cu-Zr-Nd固溶合金进行不同程度的冷变形和时效处理工艺,研究了变形量、温度和时效时间对合金导电率和硬度的影响。结果表明,时效前对合金进行冷变形加工可以大大加快析出相的析出,有效提高合金的导电率和硬度。当合金经60%变形后,在500℃时效1 h后,其显微硬度和导电率可以达到141 HV和91.2%IACS。同时,在500℃时效时,通过导电率的变化,计算出了时效过程中新相的转变率f,并建立了该合金的相变动力学方程和导电率方程。     

时效和形变对Cu-Cr-Zr合金性能的影响

采用非真空熔炼工艺制备Cu-Cr-Zr合金,研究了不同温度下时效时间对合金显微硬度和导电率的影响,并分析了在500℃时效时变形量和合金显微硬度与导电率的关系,用扫描电子显微镜(SEM)观察分析了材料的显微组织。结果表明:非真空熔铸的Cu-0.90Cr-0.18Zr合金950℃×1 h固溶后,经过适当的形变和固溶时效处理,显微硬度和导电率都显著增加,分别达到179 HV和79%IACS。时效后固溶在基体中的合金元素大量析出,析出相弥散分布。     

时效态Cu-3Ti-1Ni合金的组织与性能（英文）

研究Ni的添加及时效处理对Cu-3Ti合金组织与性能的影响。采用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)及高分辨透射电子显微镜(HRTEM)对Cu-3Ti-1Ni合金的组织和析出相进行表征,并对其硬度和导电率进行测试。结果表明:Ni的添加导致铸态Cu-3Ti合金在凝固过程中形成Ni Ti相,组织由树枝晶转变为等轴晶。时效处理后析出共格的亚稳定β'-Cu4Ti相,过时效导致β'-Cu4Ti相转变为非共格的层片稳定相Cu3Ti。同时,时效处理导致出现了退火孪晶,且在合金基体中发现位错线的聚集。Ni的添加提高了Cu-3Ti合金的导电率,降低了其硬度。在实验范围内,Cu-3Ti-1Ni合金的最佳时效处理工艺是300°C时效2 h后炉冷,随后450°C时效7 h炉冷,其硬度及导电率分别是HV 205及18.2%IACS(国际退火铜标准)。     

固溶时效工艺对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响

通过硬度和导电率的测量、光学显微镜和透射电镜(TEM),研究了固溶时效工艺对Cu-Ni-Co-Si合金组织和性能的影响。结果表明:经过950 ℃×30 min水淬+500 ℃×480 min随炉冷却后,Cu-Ni-Co-Si 合金得到良好的综合性能:硬度为243.55 HV3,导电率为42.24%IACS;添加少量的V有利于提高二次时效后合金的导电率,并且进行适当的一次时效对提高合金的导电率和硬度是有利的,可以使二次时效试样迅速获得良好的综合性能;Cu-Ni-Co-Si合金的主要强化相为盘状正交结构的δ-(Co,Ni)₂Si,过饱和固溶体析出的沉淀物均匀分布,但位错缠结始终存在,其中基体与析出相的位向关系为[001]_m//[110]_p, (010)_m //(001)_p。     

Cu-Cr-Zr合金时效强化机理

研究了不同时效工艺对Cu-0．7Cr-0．13Zr合金硬度、强度和导电率性能的影响,利用透射电镜分析合金时效后的微观形态和析出相。结果表明：在500℃时效30min析出相为Cu5Zr,硬度和导电率可达116．7HV和47％IACS。500℃时效6h后,硬度和导电率为140HV和76％IACS,强度达到峰值430MPa,弥散共格的析出相Cr是强度提高的重要原因,强化效应与采用共格强化机理计算的结果非常接近。合金在500℃时效8h硬度和强度仍具有135．6HV和410MPa,导电率为77％IACS,析出相仍较细小但与基体失去共格关系。     

微量Sc、Zr及形变热处理对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响

采用金相显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)观察和硬度、导电率、力学性能检测等方法,研究了微量Sc、Zr及形变热处理对Al-Mg-Si合金组织与性能的影响。结果表明:添加质量分数分别为0.22%Sc和0.05%Zr的Al-Mg-Si合金铸态组织得到显著细化,枝晶组织基本得到消除;在350℃时效过程中,有大量的次生Al3(Sc,Zr)沉淀相析出,强烈地阻碍了位错运动和亚晶界迁移,显著强化了合金;在150℃时效过程中,有Mg2Si强化相析出,进一步强化合金;经600℃固溶+350℃时效+90%轧制变形+150℃时效的形变热处理工艺后,新型Al-Mg-Si-Sc-Zr合金的抗拉强度、硬度和导电率分别达到312 MPa、99 HV0.5和55.4%IACS,综合性能良好。     

Zr元素对Cu-Cr-Y合金组织和性能的影响

对添加微量Zr元素的Cu-0.8Cr-0.05Y(wt％)合金进行冷轧及时效处理,分析了各试样的显微组织、硬度及导电率,研究了热处理后该合金的时效行为.结果表明:适量Zr元素的加入,可细化合金的显微组织.Zr的加入可抑制合金时效过程中Cr析出相的长大,细化Cr析出相,提高合金强度,能有效的保持强度.适量添加量为0.15wt％～0.20wt％,经90％冷轧变形,在480℃时效60 min后,显微硬度可达198 HV,导电率达81％IACS,可获得优良的硬度与导电率匹配的综合性能.     

Cu-Ni-Si合金的时效强化机制分析

分析了Cu-3．2Ni-0．75Si-0．30Zn合金在时效过程中显微硬度的变化规律。结果表明，合金在500℃时效时可以获得最大显微硬度，而550℃时效时可以获得最高导电率。分析表明，该合金的强化效果主要取决于析出第二相体积分数以及第二相颗粒半径；第二相体积分数接近平衡态以前，第二相的析出对强化效果起主要作用；而体积分数接近平衡态以后，第二相颗粒的长大则成为导致强化效果降低的主要因素。     

Si对Al-Zr-Y合金时效析出行为的影响

通过显微硬度与导电率测试,结合扫描电镜、透射电镜等组织观察,研究了Al-Zr-Y-Si合金时效析出行为,揭示了合金元素Si在时效析出过程中的作用。结果表明:添加少量Si的Al-Zr-Y-Si合金时效强化效果显著提高,400℃等温时效100 h后,Al-0.25Zr-0.03Y-0.10Si合金的硬度比Al-0.25Zr-0.03Y合金提高约45%。Si元素能明显加快沉淀相析出,Al-Zr-Y-Si合金在400℃等温时效的孕育期从6 h缩短为2 h,合金在时效过程中形成更加细小弥散的L12结构析出相,但过量Si元素导致沉淀相过早粗化,降低合金的耐热性能。Al-0.25Zr-0.03Y-0.10Si合金表现出最佳综合性能,对于高性价比耐热铝合金的研发具有重要意义。     

形变热处理对Cu-6Ni-3Ti合金组织和性能的影响

采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)对Cu-6Ni-3Ti合金形貌和成分进行表征，研究了形变热处理对合金组织与性能的影响。结果表明，铸态合金组织呈明显的树枝状结构，主要由α-Cu和CuNiTi相组成，热处理后合金硬度显著降低；随着冷变形量的增加，时效后合金的导电率显著升高，但也导致峰值硬度后合金的硬度大幅降低；90%变形量+450℃时效2 h后，合金的硬度与导电率分别为203 HV0.5和52%IACS。     

引线框架Cu-Fe-P合金的加工工艺研究

研究了热处理与冷变形对引线框架材料Cu-Fe-P合金导电率、显微硬度、耐热性的影响。结果发现，低温时效时，极为细小的析出物在冷轧过程中可以溶入铜基体，从而他得导电率大幅度下降；同时耐热性主要依赖于固溶处理温度以及随后的时效条件。精整变形后合金性能可达：导电率48％IACS、显微硬度165HV；在450℃加热5min合金未观察到软化。     

冷轧Cu-Cr-Zr-Co-Si合金的时效行为

通过测量Cu-Cr-Zr-Co-Si冷轧合金在等温时效过程中导电率的动态变化,基于合金导电性能与析出相转化率间的近似线性关系,建立了不同冷变形量下合金时效析出过程的动力学Avrami方程及曲线,在此基础上分析了再结晶与时效析出的相互影响。结果表明:Cu-Cr-Zr-Co-Si合金形变时效过程中,随变形量和时效时间的增加,导电率及析出相转化率均增加,这是时效过程中再结晶与时效析出相互影响、共同作用的结果。随冷变形量增加,强化相析出进程明显加快,但时效析出没有明显阻止或延缓再结晶软化过程的发生,因此大冷变形+短时时效使合金获得更高的硬度峰值,但无法同时获得最优的导电性能。只有在时效析出提前于再结晶启动,且形成的第二相对再结晶存在明显阻碍的前提下,采用冷变形+时效工艺,时效强化型铜合金才能达到最佳效果。     

不同固溶方式对引线框架Cu-Cr-Sn-Zn合金时效组织和性能的影响

研究了固溶时效和快速凝固时效对Cu-Cr-Sn-Zn合金的微观组织、硬度和导电率性能的影响.结果表明,快速凝固态下合金的晶粒比固溶态时的晶粒要细小得多,细晶强化作用显著;合金快速凝固时效后的析出相较固溶时效的析出相更加弥散、稠密,使合金强度得以提高.合金经920℃×1h固溶和500℃×15min时效后,硬度为102HV,导电率达50%IACS;而快速凝固的合金在同样的时效条件下,硬度为179HV,导电率达60%IACS.     

上引连铸-连续挤压技术制备Cu-Cr-Zr合金的组织与性能EI北大核心CSCD

采用上引连铸-连续挤压技术制备Cu-0.88Cr-0.14Zr(质量分数)合金,并对挤压后的棒材进行不同制度的时效处理。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、电子背散射技术(EBSD)等分析测试手段研究合金经不同工艺/制度处理后的组织与性能的变化。结果表明:上引连铸Cu-Cr-Zr合金棒坯在连续挤压过程中发生了剧烈的剪切变形和动态时效,晶粒明显细化,析出尺寸为15~20 nm的Cr相,与铸态相比,挤压态合金的导电率与硬度分别增加了28.6%IACS、49.6 HV。确定了挤压态合金杆材经(925℃,12 h)均匀化退火和(1000℃,1 h)固溶处理后的峰时效制度是(475℃, 3 h),此时基体中析出了平均晶粒尺寸为2.6 nm的Cr相,合金的导电率和硬度分别可达73%IACS、155 HV。     

不同热处理工艺对7003铝合金组织和性能的影响

通过硬度、拉伸强度、导电率、应力腐蚀测试和电子显微镜观察,研究了峰值时效T6、双级时效T73和回归再时效RRA三种热处理工艺对7003铝合金力学性能和抗应力腐蚀性能的影响。结果表明:在T6状态下,铝合金的强度最高为440 MPa,但抗应力腐蚀性能较差,导电率为39.1%IACS;经过T73处理后,合金的抗应力腐蚀性能得到提高,导电率达41.1%IACS,但强度下降到375 MPa;而回归再时效(RRA)热处理既能使合金接近T6态的强度,又能显著提高合金的抗应力腐蚀性能。RRA热处理的铝合金,其晶界析出相粗大且断续分布,是合金具有较好抗应力腐蚀性能的重要原因之一。