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| 合金纖維相的冷拉拔分析 | | 發(fā)布者：admin 點擊：3836 | 納米Ag纖維相強(qiáng)化Cu-Ag合金具有較高強(qiáng)度可抵抗強(qiáng)磁場Lorentz力并兼有較高電導(dǎo)率可避免大電流產(chǎn)生高Joule熱。因此，這種合金目前在強(qiáng)磁場線圈繞組中作為導(dǎo)體材料具有重要的應(yīng)用前景。
在這種合金的原始組織中，除基體外還存在富Ag或者Cu-Ag共晶體。經(jīng)過較大冷應(yīng)變后，這些組織組成物可演變成為納米纖維強(qiáng)化相，合金便成為具有纖維相增強(qiáng)的微復(fù)合體，能夠比一般組織形態(tài)的導(dǎo)體合金表現(xiàn)出更為優(yōu)良的強(qiáng)度及導(dǎo)電性能。在形成纖維相的應(yīng)變過程中，導(dǎo)電性能一般會隨應(yīng)變程度的增加而下降，其變化規(guī)律與顯微組織有密切關(guān)系。分析了應(yīng)變影響Cu-24%Ag合金導(dǎo)電性能的因素，認(rèn)為在冷變形過程中纖維相直徑減小到納米級別而接近電子平均自由程時會對傳導(dǎo)電子產(chǎn)生更強(qiáng)烈的散射作用而嚴(yán)重?fù)p害導(dǎo)電性能。研究發(fā)現(xiàn)，溶質(zhì)原子在冷變形過程中由于溶解度變化會重新溶入基體，也會因點缺陷散射效應(yīng)的變化導(dǎo)致合金導(dǎo)電性能發(fā)生變化。已有的研究表明，合金中Ag含量及第三組元不同，在強(qiáng)應(yīng)變纖維組織形成過程中導(dǎo)電性能的變化規(guī)律也相應(yīng)地不同。然而，已有研究主要針對具有原始組織基本不存在共晶體或存在連續(xù)共晶體的合金，導(dǎo)電機(jī)制研究局限于一般Cu/Ag界面的散射作用。
1.實驗方法
用給定配比的電解銅、高純銀在真空感應(yīng)爐中熔煉成分為Cu-12%Ag的合金，氬氣保護(hù)下在銅模中澆注成直徑為23.0mm的棒狀鑄錠，分別于700及720℃均勻化退火2h。對鑄錠表面進(jìn)行車削加工后在室溫下經(jīng)多道次拉拔。
2.結(jié)果
由于共晶體數(shù)量較少并難以分辨出兩相層疊結(jié)構(gòu)，因而基本表現(xiàn)為離異共晶形態(tài)。在均勻化退火時，不平衡組織的溶解和團(tuán)聚導(dǎo)致了共晶體的離散化，先共晶基體中的過飽和Ag也得以析出，并形成一些彌散分布的次生相顆粒。
冷變形過程中，基體、共晶體及富Ag次生相均沿拉伸方向變形，共晶組織演變成寬約1um的帶狀。Cu和Ag兩相的協(xié)同變形可使合金在橫截面上始終保持加工前Cu相基體包圍島狀共晶體的形態(tài)。在更大變形程度下，共晶條帶演變成纖維束，直徑和間距均隨變形程度增大而減小。
共晶體內(nèi)部包含若干更緊密排列的纖維，直徑大約為5～20nm，其中出現(xiàn)清晰平直的Moire條紋，表明內(nèi)部位錯很少。這說明強(qiáng)烈應(yīng)變導(dǎo)致纖維晶體的直徑和間距小于胞狀位錯亞結(jié)構(gòu)穩(wěn)定存在的臨界尺寸，使得位錯亞結(jié)構(gòu)失穩(wěn)而被比表面積迅速增大的晶界和相界吸收。
3.結(jié)論
(1)Cu-12%Ag合金共晶體在強(qiáng)烈冷拉拔應(yīng)變過程中演變?yōu)槔w維束結(jié)構(gòu)，合金主要依賴共晶體纖維束之間的Cu基體導(dǎo)電。
(2)隨變形程度增加，共晶體纖維束間距減小，導(dǎo)致合金電導(dǎo)率下降，尤其當(dāng)變形程度較大時，電導(dǎo)率下降更為顯著。
(3)應(yīng)變過程中共晶體纖維束與Cu基體界面間距減小或比表面積增大是合金電導(dǎo)率下降的主要因素，根據(jù)界面散射模型建立的電阻率與應(yīng)變量之間的定量關(guān)系，可以反映拉拔變形引起的組織纖維化過程對合金導(dǎo)電性能的影響規(guī)律。(圖/文www.guanggaodai.com) | 上一頁：熱軋鋼板的矯直工藝
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