拉拔变形对Cu-0.88Cr合金组织和性能的影响规律

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Cu-Cr合金具有较高的硬度和强度,良好的导电导热性能以及抗腐蚀性能,因而在许多行业都得到了广泛应用,如制备电焊机电极、触头材料、集成电路引线框架、电车及电力火车架空导线、电动工具的转向器等要求有高导电、高导热和高强度的产品。在Cu-Cr合金的制备加工过程中,冷变形强化是提高性能的一个重要手段,为了探索变形工艺参数对Cu-Cr合金组织和性能的影响规律,改善Cu-Cr合金的性能,从而为优化工艺参数提供依据,本课题对Cu-Cr合金进行了多道次的拉拔变形处理,探索了拉拔道次和初始直径等工艺参数对Cu-Cr合金组织和性能的影响规律。本文以Cu-0.88Cr为主要研究对象,加以纯铜进行对比,开展了纯铜和Cu-0.88Cr在不同拉拔道次、不同初始直径下的拉拔试验,对不同变形量试样的性能进行了测试,并对微观组织进行了观察和分析,得到了拉拔道次和初始直径对Cu-0.88Cr线材组织和性能的影响规律,以及有无析出相对线材组织和性能的影响规律。研究结果表明:1.同一拉拔道次下,初始直径越小的线材所获得抗拉强度越大,反之初始直径越大,抗拉强度越小,当每道次平均应变为0.05时,Φ7mm线材的抗拉强度始终在Φ5mm之下,在试验范围内,其最高抗拉强度为592MPa,而Φ5mm可达653MPa。同一初始直径下,不同的拉拔道次对线材抗拉强度几乎没有影响。2.同一拉拔道次下,当每道次平均应变比较小时,初始直径对导电率的影响较为明显,直径越大的线材导电率下降越多,当每道次平均应变为0.05时,三种直径线材的初始导电率基本相同,Φ7mm下降约31%,Φ5mm下降约24%,Φ3mm下降约9%。当每道次平均应变比较大时,初始直径对导电率几乎没有影响。在同一初始直径下,当每道次平均应变比较大时,导电率的下降趋势更为明显。3.同一初始直径下,不同的拉拔道次下的滑移带出现的时间不同,当每道次平均应变比较大时,滑移带出现得更早。4.析出相的存在提高了材料的抗拉强度,随着应变量的增加,纯铜与Cu-0.88Cr抗拉强度之间的差距在逐步缩小,由初始的124MPa缩小至最终的46MPa。5.析出相的存在降低了材料的导电率,而纯铜的导电率几乎没有变化,Cu-0.88Cr的导电率随着应变量的增加在缓慢下降,两种材料导电率之间的差距从初始的26%IACS逐步扩大到最终的49%IACS。6.纯铜的组织演变是比较均匀的,主要表现为晶粒的的碎化,孪晶的形成,晶界的消失以及晶粒最终的细化。与之相比,Cu-0.88Cr的组织演变非常不均匀,外部组织的变形程度远比内部组织激烈,晶粒中形成局部互相平行的滑移带,随着滑移带的折断、弯曲、碎化,最终内外部组织逐渐趋于一致。
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