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热处理对Cu-Cr合金接头性能的影响研究了热处理对Cu-Cr合金接头铸件性能的影响，并确定了最佳工艺参数。Cu-Cr合金。性能1前言Cu-Cr合金接头铸件是为国内某厂生产大型 发电机组配套的主要部件，其技术要求难度高，力学性能和导电性能应符合美国西屋电气公司标准和ASTME272的要求，化学成分：0。力学性能： σb≥207MPa，σ0．2≥138MPa，δ5≥10%，硬度≥ 摘 要：研究了热处理对Cu-Cr合金接头铸件性能的影响，并确定了最佳工艺参数。关键词：热处理；Cu-Cr合金；性能 1 前言 Cu-Cr合金接头铸件是为国内某厂生产大型发电机组配套的主要部件，其技术要求难度高，力学性能和导电性能应符合美国西屋电气公司标准和 ASTM E272的要求，化学成分：0.4%～1．2%Cr，余量Cu，杂质Pb≯0．015%，P≯0．04%，杂质总量≯0.15%；力学性能： σb≥207MPa，σ0．2≥138MPa，δ5≥10%，硬度≥70HB；相对导电率：IACS≥80%。经过对该铸件的热处理试验，完全满足了用户 的要求，为其国产化提供了一个有效的途径。 2 试验材料和试验方法 Cu-Cr合金接头铸件所采用的炉料是电解铜Cu-2和金属铬Cr-1。采用中频感应电炉熔炼，箱式电阻炉热处理。拉伸试样和导电率试块均采用砂 型铸出；前者按GB 228的规定加工成直径(d0)为10mm的短比例试样，后者根据室温电阻测试装置的要求加工成120mm×6mm×5mm的试块。 Cu-Cr合金接头铸件的熔铸工艺为：先加入电解铜和覆盖剂，待电解铜完全熔化达到一定温度后再将铬以纯金属的形式(颗粒状)直接加入到铜液中，保温一段时间，铜液达到1300～1350℃时出炉浇注。 3 试验结果与分析 3.1 铬在合金接头铸件中的作用 从铜铬二元相图可知，铬在铜中的最大固溶度在1076.2℃时可达0.7%，在450℃时为0.04%。这说明，固溶度随温度下降而减少，而其减 少得越多，淬火后所获得的固溶体过饱和程度就越大，时效强化的效果也就越显著。因此，在铜基体中加入少量铬对铜起到固溶强化作用，铸件的强度显著提高。但 由于铬固溶于铜基体中会造成严重的晶格畸变，使铸件导电性能恶化。时效处理后，过饱和固溶体得以分解，铬从固溶体中大部分析出，形成弥散分布的沉淀物，产 生时效硬化，同时仍有微量铬固溶于铜基体中形成固溶强化。由于铬大部分析出，从而使铸件的导电性能得到大幅度提高。这也就是Cu-Cr合金铸件不仅具有高 强度同时也具有高导电性的根本原因[1]。 3.2 Cr含量对铸件性能的影响 试验表明，过高或过低的Cr含量对铸件的性能都是不利的。当Cr在Cu中的固溶量超过某一数值时，再增加Cr含量，强度就不再提高，导电性能反而下降。当加入Cr含量太低时，导电性能虽然没有什么损失，但肯定达不到应有的强化效果。 Cr含量对Cu-Cr合金铸件性能的影响见图1。
3.3 固溶温度对铸件强度和导电性能的影响 Cu-Cr合金接头铸件的热处理工艺包括固溶和时效这两个环节，其性能的好坏主要取决于合金基体中铬粒子析出物的大小和分布。提高固溶温度，延长 保温时间，虽然可增加铬在铜基体中的固溶量，使基体金属位错密度增大，同时发生晶格畸变，从而使铸件的强度得到提高。但过高的温度和时间将造成合金晶粒粗 大，铬粒子聚集在晶界，产生过烧现象。而过烧铸件在随后的加工过程中易产生裂纹，并增大铸件表面脱落层和氧化损耗，从而降低铸件的强度和导电性。相反，如 果固溶温度过低，保温时间过短，则铬在铜基体中的固溶过程不充分，固溶量就过少，且成分不均匀，在随后的时效过程中还容易产生不连续脱溶，从而也会降低铸 件的强度和导电性[2]。 将同一条件下的铸坯分别在920～1000℃保温1h，每隔20℃进行固溶处理，然后水淬，再经480℃保温1h，然后随炉冷却，加工成试样(块)后测得的性能如图2、图3。
3.4 时效温度和时间对铸件强度和导电性能的影响 上一页12 下一页 上一篇：不锈钢传感器材料与热处理探讨 下一篇：复合热处理对CrWMn钢组织的影响 热处理 合金接头 铸件 性能 影响 合金 处理 温度 Cu-Cr 时效 强度 接头 性能 影响 合金 处理 温度 Cu-Cr 时效 强度 接头 |
