【摘 要】
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根据新型基础设施建设项目,特高压输电、城际高铁及轨道交通发展成为首要目标。作为导电性能最好的铜金属强度不足,合金化又使纯铜电导率下降严重,为探寻强度与电导率的匹配,本课题以Cu0.4Cr0.3Zr合金为研究对象,采用室温及液氮环境进行不同路径ECAP,变形后合金在450℃下时效不同时长。运用OM、XRD、EDS、SEM、EBSD及显微硬度测量等技术对不同状态下合金的性能进行表征,分析了不同因素对合
【基金项目】
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国家自然科学基金项目No:51861022,No:51261016;
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根据新型基础设施建设项目,特高压输电、城际高铁及轨道交通发展成为首要目标。作为导电性能最好的铜金属强度不足,合金化又使纯铜电导率下降严重,为探寻强度与电导率的匹配,本课题以Cu0.4Cr0.3Zr合金为研究对象,采用室温及液氮环境进行不同路径ECAP,变形后合金在450℃下时效不同时长。运用OM、XRD、EDS、SEM、EBSD及显微硬度测量等技术对不同状态下合金的性能进行表征,分析了不同因素对合金性能的影响。结果表明,不同温度ECAP均使得材料内部晶粒细化,Bc路径低温挤压4道次后强度492.80MPa,电导率42.2%IACS。而Bc路径室温挤压4道次后强度380.5MPa,电导率43%IACS。在电导率基本相同情况下,强度较原始状态分别提高了77.41%和36.96%。结果表明,时效对不同变形工艺合金影响不同,合金经室温Bc路径挤压4道次后450℃时效3h强度达到538.6MPa,电导率75%IACS;低温挤压Bc路径4道次后450℃时效1h强度达到585.1MPa,电导率75%IACS。电导率基本相同,强度较原始状态分别提升93.89%和110.6%。变形路径影响着合金的强度,低温挤压4道次后强度和电导率分别为,A路径:514MPa,42.7%IACS;Bc路径:492.8MPa,42.2%IACS;C路径:510.6MPa,42.2%IACS。而450℃时效1h后A路径:599.2MPa,74.97%IACS;Bc路径:585.1MPa,75.01%IACS;C路径:539.7MPa,74.9%IACS。低温环境下合金的层错能降低,原本Cu0.4Cr0.3Zr合金在变形中的位错分割机制变成了孪晶变形机制,更容易产生超细晶粒,在时效时电导率随着内部空位和内应力等缺陷回复而提升,同时固溶物脱溶后钉扎晶界使强度大幅提升。不同工艺下Cu0.4Cr0.3Zr合金(111)晶面衍射强度最高,但其数值随着变形道次增加而降低,冷挤压变形晶面衍射强度明显高于室温挤压,多道次变形后主要织构为{111}<112>。
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