低温轧制对高强高导Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金性能及析出行为的影响

作     者：李龙健 李仁庚 张家郡 曹兴豪 康慧君 王同敏 LI Longjian;LI Rengeng;ZHANG Jiajun;CAO Xinghao;KANG Huijun;WANG Tongmin

作者机构：大连理工大学材料科学与工程学院辽宁省凝固控制与数字化制备技术重点实验室大连116024 南京工业大学先进轻质高性能材料研究中心南京210009 

出 版 物：《金属学报》 (Acta Metallurgica Sinica)

年 卷 期：2024年第60卷第3期

页      面：405-416页

核心收录：

学科分类：080603[工学-有色金属冶金] 0808[工学-电气工程] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 0806[工学-冶金工程] 0817[工学-化学工程与技术] 08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 0703[理学-化学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目Nos.51971052,51927801,51690163和52001161 辽宁省“兴辽英才”计划项目No.XLYC2007183 大连市科技创新基金项目Nos.2020JJ25CY002和2020JJ26GX045 

主　　题：Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金 低温轧制 析出相 强度 导电率 

摘      要：随着现代工业中交通、电气、航空航天、电子等领域的快速发展,对铜合金的性能要求越来越高。强度和导电率是相互矛盾的性质,实现铜合金兼具高强度和高导电率是现代铜工业发展的重要课题。采用真空熔炼、低温轧制、时效处理等工艺制备了Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb(质量分数,%)合金,研究了低温轧制对Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金显微组织、力学性能和导电性能的影响,分析了时效工艺对析出相种类、形貌和分布的影响。结果表明,Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金主要由Cr相、富Zr相、Cr2Nb相及Cu基体相组成。450℃短时(30 min)时效后Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金即可析出纳米级fcc结构的Cr析出相,在长时间(300 min)时效后,会形成bcc结构的Cr析出相。Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金经过低温轧制和时效处理后,在Cu基体中形成了纳米析出相、纳米变形孪晶和位错等混合组织并获得了优异的综合性能。低温轧制Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金450℃时效30 min后,抗拉强度为700 MPa,导电率为73.29%IACS;450℃时效300 min后,导电率可达79.81%IACS,此时,抗拉强度、屈服强度和硬度分别为646 MPa、606 MPa和212 HV。结合实验结果和对强度贡献计算表明,位错强化和析出强化是Cu-1Cr-0.2Zr-0.25Nb合金的主要强化机制。