深冷處理對(duì)銅及其合金的影響機(jī)理探究.pdf

1、深冷處理對(duì)銅及其合金的影響深冷處理對(duì)銅及其合金的影響機(jī)理探究機(jī)理探究TheInfluenceMechanismofDeepCryogenicTreatmentontheMicrostructureElectricalConductivityofCualloys學(xué)科專業(yè)：材料加工工程研究生：蔣俊亮指導(dǎo)教師：?jiǎn)纹浇淌谔旖虼髮W(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院二零一三年十二月摘要深冷處理的研究始于上世紀(jì)五、六十年代，起先主要應(yīng)用于刀具、模具、軸承等零件中。經(jīng)

2、過(guò)深冷處理的零件，不僅具有較好的耐磨性、耐蝕性、良好的表面質(zhì)量等性能，同時(shí)能夠獲得較低的電阻率。銅合金廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造、電氣電力領(lǐng)域，因此電阻率是一項(xiàng)重要指標(biāo)。本文通過(guò)同一溫度下不同深冷時(shí)間的工藝試驗(yàn)，研究深冷時(shí)間對(duì)CrZrCu合金點(diǎn)焊電極及軟硬態(tài)純銅導(dǎo)線的影響規(guī)律。利用金相光學(xué)顯微鏡、X射線衍射分析（XRD）、能譜分析（EDS）等手段對(duì)深冷前后的材料進(jìn)行了分析，總結(jié)深冷處理對(duì)銅及其合金的影響機(jī)理。通過(guò)對(duì)比深冷處理前后CrZrCu合金

3、點(diǎn)焊電極的金相圖像，發(fā)現(xiàn)沿著Cu基體晶界析出了Cr原子，隨著深冷時(shí)間的延長(zhǎng)，Cr原子逐漸聚集長(zhǎng)大形成圓形的顆粒相。對(duì)比分析純銅導(dǎo)線的金相圖像，發(fā)現(xiàn)在其組織中發(fā)生了孿生現(xiàn)象，形成了孿晶組織。通過(guò)CrZrCu合金點(diǎn)焊電極的XRD結(jié)果分析可知，深冷處理使其主要衍射晶面衍射峰的強(qiáng)度減小2%~15%不等，并且改變了某些晶粒的擇優(yōu)取向，使合金在深冷回復(fù)的過(guò)程中形成再結(jié)晶織構(gòu)。通過(guò)測(cè)量不同深冷時(shí)間處理后CrZrCu合金點(diǎn)焊電極的電阻率，發(fā)現(xiàn)隨著深冷時(shí)

4、間的延長(zhǎng)，電極的電阻率降幅逐漸增大，并在深冷時(shí)間為6h得到最大降幅為3.89%。但當(dāng)時(shí)間達(dá)到21h后，變化趨于穩(wěn)定。其根本原因是深冷處理使合金的組織結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，改變了晶體材料的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)，減弱了材料對(duì)電子的散射作用，使電子更容易通過(guò)，降低了電阻率。同時(shí)，經(jīng)過(guò)焊接試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)深冷處理使CrZrCu點(diǎn)焊電極在使用壽命期間的焊接點(diǎn)數(shù)增加了200多點(diǎn)，有效地增加了點(diǎn)焊電極的使用壽命；經(jīng)過(guò)拉伸試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)軟硬態(tài)純銅導(dǎo)線的各項(xiàng)力學(xué)性能均略有提高，在降