Cu-Cr基合金的相平衡及其復合材料的設計與制備技術研究.pdf

1、Cu-Cr基合金具有Cu的高導電性和高導熱性，又具有Cr的耐高溫性、耐磨耗性、高機械強度和耐腐蝕性等特點，通常用于真空開關和高壓斷路器的觸點材料。鑒于相圖在材料設計中的重要作用，而又因Cu-Cr基相平衡信息的缺失，因此，本論文首先通過實驗測定了Cu-Cr-X(Mo，W)三元系的相平衡，并利用相分離的特點，采用CALPHAD方法對Cu-Cr-Mo三元系合金進行成分設計，利用霧化制粉與熱壓燒結技術制備復合粉體和燒結體材料，系統(tǒng)地對復合粉體和

2、燒結體材料的組織形態(tài)及其性能進行研究。其主要研究結果如下:
　　(1)首次實驗測定了Cu-Cr-W與Cu-Cr-Mo三元系在1100℃、1200℃與1300℃時的全成分范圍內(nèi)的等溫截面相圖。Cu-Cr-W三元系在1100℃、1200℃和1300℃的等溫截面相圖存在一個三相區(qū)和兩個兩相區(qū)，不存在三元化合物。隨著溫度的升高，Liquid+ BCC(Cr)+BCC(W)三相區(qū)逐漸縮小并向富W側(cè)擴展。Cu-Cr-Mo三元系在1100℃、1

3、200℃和1300℃的等溫截面相圖不存在三元化合物，只存在一個兩相區(qū)，兩相組織是Liquid+BCC(Cr，Mo)。Cu-Cr-W和Cu-Cr-Mo三元系合金的部分鑄態(tài)呈現(xiàn)Cu-rich相與Cr-rich相宏觀分離的兩相組織。
　　(2)利用CALPHAD方法，計算了Cu-Cr-Mo三元系的縱截面相圖，并設計了液相兩相分離型合金，其成分為Cu78Cr20Mo2（wt.％）。采用霧化制粉法，制備了Cu-Cr-Mo合金復合粉體，并對其

4、組織形態(tài)、成分、熔點和顯微硬度進行了研究。研究結果表明:復合粉體粒度分布較寬，球形度較好，絕大部分復合粉體均呈現(xiàn)富Cu基體上均勻分布著小顆粒球狀富Cr相的組織形態(tài)，小部分復合粉體結構為核殼型組織。
　　(3)對Cu78Cr20Mo2（wt.％）合金復合粉體進行熱壓燒結，研究復合粉體燒結后的組織形態(tài)、成分、熔點和時效時間對燒結體材料顯微硬度和熱導率的影響。研究結果表明:燒結體材料組織較為均勻、不存在孔隙或孔洞;燒結體材料在500℃時