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Cu-Cr-Zr系合金是一种典型的时效强化型合金,具有高强度和优异的导电导热性能,广泛用于电力、电子、机械等领域,是制备高速铁路接触线、集成电路引线框架的主要材料。已有研究表明,Cu-Cr-Zr合金中Cr、Zr元素的相互作用使时效析出的富Cr、富Zr相更弥散、细小;另外,加入微量稀土可以净化合金基体,细化晶粒,提高强度和塑性,改善导电导热性。但有关Cr、Zr、加入的稀土类型和加入量、变形及热处理工艺参数等对Cu-Cr-Zr系合金织构演变、析出相形态及性能的影响,学术界仍存在不同结论和观点。本文借助扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、室温拉伸性能和电导率测试等手段,研究了不同Cr、Zr和稀土 La加入量的铸态、固溶处理、形变和时效处理前后Cu-Cr-Zr-La合金组织和性能,结果得出:铸态Cu-Cr-Zr合金中加入的Cr和Zr 一部分以第二相形式析出,另一部分固溶于基体。大量棒状、条状和球状Cr相分布于晶内、晶界和枝晶间,富Zr相在晶粒内部呈球状析出,尺寸在微米级,随Cr、Zr加入量增加晶格畸变增大,合金的抗拉强度增加,断后伸长率和电导率下降。稀土 La对铸态Cu-Cr-Zr合金有净化基体和细化晶粒的作用,随La加入量增加,平均晶粒尺寸减小。加入微量La后合金的抗拉强度、断后伸长率和电导率显著提高;La加入量较大时,La与Cu反应生成尺寸较大的金属间化合物CuxLa,与杂质反应生成稀土氧化物等大多数分布于晶界处,从而导致合金力学性能变差,Cu-0.45Cr-0.2Zr-0.13La具有较高的抗拉强度、断后伸长率和优异的电导率。论文系统对比了不同成分Cu-Cr-Zr-La合金在轧制、固溶和再次轧制处理后的时效行为,得出均匀化—轧制—固溶处理的Cu-Cr-Zr-La合金经470℃×60 min时效后达到峰时效,硬度提升了 113 HV,峰时效之前的时效动力学方程符合f = 1-exp(-0.03493t~1.0462);均匀化—轧制—固溶—轧制处理的Cu-Cr-Zr-La合金经430℃×60min时效后达到峰时效,硬度提升了 66HV,峰时效之前的时效动力学方程符合f = 1-exp(-0.03487t~1.0467),可见轧制变形储存的能量有助于降低峰时效温度。均匀化—轧制—固溶—轧制—时效处理(430℃×60 min)后Cu-Cr-Zr-(La)合金的晶粒形态大部分为长条状,表明时效温度低于再结晶温度,同时Cu-Cr-Zr合金中呈现较强的{001}<100>织构、较弱的{112}<111>织构和{011}<100>织构;而Cu-Cr-Zr-La合金呈现较强的{011}<211>织构、较弱的{011}<100>织构和{001}<100>织构。随La加入量增加,时效处理前和处理后Cu-Cr-Zr-La合金的抗拉强度、硬度和电导率均呈现先上升后下降的趋势。时效处理后Cu-0.45Cr-0.2Zr-0.13La合金抗拉强度、硬度和电导率最高。均匀化—轧制—固溶—时效处理(470℃×60 min)的Cu-Cr-Zr-La合金室温拉伸断裂形式为沿晶+穿晶韧窝的混合型断裂;均匀化—轧制—固溶—轧制—时效处理(430℃ × 60 min)的Cu-Cr-Zr-La合金室温拉伸断裂形式为穿晶韧窝断裂。