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表1侧志组织中区城A和B的元素分析 Table 2 EDS contents of location A and B in Fig.1(b) Element(wt%)) Ti Mg B La Cu Location A 1.470.100.03 0.0698.34 Location B 45.920.110.06 0.0453.87 合金铸态金相组织形貌如图1()所示,可以发现,在凝固过程中,由于热量传输较快形成了明 显的枝晶组织。通过图1(b)铸态组织的SEM形貌,可以发现枝晶组织中有两种衬度不同的组织,结 合能谱EDS分析(如表1),确认了白色区域A为贫Ti区,灰色区域B为富Ti区。此外,铸态组织中 有少量的一次相,而没有Mg、B、La元素的富集现象,表明这三种元素均溶解于基体中。 从合金组织可知,铸态Cu-3Ti-0.1Mg-0.05B-0.05La合金的组织中各元素存在T元素的不均匀 分布和少量的一次相,这些组织会对合金的加工组织具有一定的“遗传”效应容易产生应力集中 形成微裂纹影响材料的综合性能,因此需要通过有效的均匀化处理工艺来消除这类组织。800℃12h 均匀化处理后合金在背散射电子模式下的SEM组织形貌如图1(C)所示,/表溶金在均匀化处理后, 实现了T元素的均匀分布,一次相也溶解到基体中,枝晶组织得以消除<合金组织得到有效改善。 时效强化是Cu-3Ti-0.1Mg-0.05B-0.05La合金的主要强化方式之一,在时效处理前,适宜的固溶 处理形成过饱和固溶体是时效析出的前提。通过实验探索,合金经过820℃/2h固溶处理,能够为时 效处理提供较好的固溶组织,其SEM形貌如图1()所示, 合金全部为等轴晶,统计其平均晶粒大 小为117um。 2.2时效态合金的厘度和导电率 固溶态合金的硬度为258HV,固溶后进行了变形量为50%的冷轧处理,此时合金的硬度为310 HV。随后,合金进行了350-450C/0.5-24h的时效处图2()为不同时效温度和时间下合金的显微 硬度分布图。在同一温度下,随着时效时间的增咖,金的硬度先增大后降低。在350℃下4h时效 处理后达到峰时效, 硬度为355HV:400C不2h时效处理后达到峰时效,硬度为356HV:450℃ 下1h时效处理后达到峰时效, 硬度为340HV。对比发现,合金经过400C2h时效处理,具有最大 的硬度356HV。 (a) b 350C 用稿代 360 400C 22 340 -450℃ 20 320 18 300 16 280 14 --■-350C 4■ --。-400℃ 12 -4-·450℃ 10L 81012141618202224 024681012141618202224 Aging time/h Aging time/h ■2时效温度对合金显微硬度和导电率的影响 Fig.2 Variation of microhardness and conductivity of the sample treated with the different aging process 固溶态合金的导电率为10.8%LACS,固溶后冷轧处理的合金导电率为9.6%IACS。图2(b)为不同 时效温度和时间下合金的导电率分布图。在同样的时效温度下,随着时效时间的延长,合金的导电 率逐渐增大,这跟第二相的持续析出及长大有密切的关系。当合金具有最大的硬度时,即经过 400C/2h时效处理,合金的导电率14.5%LACS,相比冷轧态增加了4.9%LACS。而经过400C24h时 效处理后,合金的导电率达到21.3%ACS,表明时效处理尽管降低了合金的硬度,但是能够有效提表 1 铸态组织中区域 A 和 B 的元素分析 Table 2 EDS contents of location A and B in Fig. 1(b) Element(wt%) Ti Mg B La Cu Location A 1.47 0.10 0.03 0.06 98.34 Location B 45.92 0.11 0.06 0.04 53.87 合金铸态金相组织形貌如图 1(a)所示,可以发现,在凝固过程中,由于热量传输较快形成了明 显的枝晶组织。通过图 1(b)铸态组织的 SEM 形貌,可以发现枝晶组织中有两种衬度不同的组织,结 合能谱 EDS 分析(如表 1),确认了白色区域 A 为贫 Ti 区,灰色区域 B 为富 Ti 区。此外,铸态组织中 有少量的一次相,而没有 Mg、B、La 元素的富集现象,表明这三种元素均溶解于基体中。 从合金组织可知,铸态 Cu-3Ti-0.1Mg-0.05B-0.05La 合金的组织中各元素存在 Ti 元素的不均匀 分布和少量的一次相,这些组织会对合金的加工组织具有一定的“遗传”效应,容易产生应力集中 形成微裂纹影响材料的综合性能,因此需要通过有效的均匀化处理工艺来消除这类组织。800 /12h ℃ 均匀化处理后合金在背散射电子模式下的 SEM 组织形貌如图 1(c)所示,表明合金在均匀化处理后, 实现了 Ti 元素的均匀分布,一次相也溶解到基体中,枝晶组织得以消除,合金组织得到有效改善。 时效强化是 Cu-3Ti-0.1Mg-0.05B-0.05La 合金的主要强化方式之一,在时效处理前,适宜的固溶 处理形成过饱和固溶体是时效析出的前提。通过实验探索,合金经过 820 /2h ℃ 固溶处理,能够为时 效处理提供较好的固溶组织,其 SEM 形貌如图 1(d)所示,合金全部为等轴晶,统计其平均晶粒大 小为 117μm。 2.2 时效态合金的硬度和导电率 固溶态合金的硬度为 258 HV,固溶后进行了变形量为 50%的冷轧处理,此时合金的硬度为 310 HV。随后,合金进行了 350-450 /0.5-24h ℃ 的时效处理,图 2(a)为不同时效温度和时间下合金的显微 硬度分布图。在同一温度下,随着时效时间的增加,合金的硬度先增大后降低。在 350℃下 4 h 时效 处理后达到峰时效,硬度为 355 HV;400℃下 2 h 时效处理后达到峰时效,硬度为 356 HV;450℃ 下 1 h 时效处理后达到峰时效,硬度为 340 HV。对比发现,合金经过 400 /2h ℃ 时效处理,具有最大 的硬度 356 HV。 图 2 时效温度对合金显微硬度和导电率的影响 Fig.2 Variation of microhardness and conductivity of the sample treated with the different aging process 固溶态合金的导电率为 10.8%IACS,固溶后冷轧处理的合金导电率为 9.6%IACS。图 2(b)为不同 时效温度和时间下合金的导电率分布图。在同样的时效温度下,随着时效时间的延长,合金的导电 率逐渐增大,这跟第二相的持续析出及长大有密切的关系。当合金具有最大的硬度时,即经过 400 /2h ℃ 时效处理,合金的导电率 14.5%IACS,相比冷轧态增加了 4.9%IACS。而经过 400 /24h ℃ 时 效处理后,合金的导电率达到 21.3%IACS,表明时效处理尽管降低了合金的硬度,但是能够有效提 录用稿件,非最终出版稿
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