中南大学材料学院副院长李周《合金化及制备工艺对高性能铜合金性能的影响》
——2017中国铜加工产业年度大会专家报告
报告研究的合金主要包括:固溶强化+形变强化型铜合金、时效强化铜合金(Cu-Cr-X、Cu-Ni-Si)、时效+形变强化型铜合金(Cu-Fe-P)、时效强化型超高强铜合金(CuNiSn)。
(1)固溶强化+形变强化型铜合金:接触网线“Cu-Ag,Cu-Mg,Cu-Sn”适合连续化生产;Mg、Ag、Ca、Sn可组合添加;对Cu-Mg-Ca合金200℃下保温1h去应力退火处理后,材料导电率提高,抗拉强度略减少。
(2)时效强化铜合金(Cu-Cr-X、Cu-Ni-Si):利用3DAP研究了CuCrZr的时效析出相,析出相呈球形的核心主要含Cr原子,Zr主要分布在球的表层,CuCr合金添加的元素主要分为有两类:a偏聚于Cr相与Cu基体的界面处,阻碍了Cr原子的扩散,提高合金抗软化性能;b添加如Ag元素等固溶强化基体,提高合金抗软化性能。CuNiSi合金早期主要强化相为β-Ni3Si相,峰时效态则为Ni3Si相和Ni2Si相共同强化,且以Ni2Si相的强化作用为主,Ni3Si在时效晚期依然存在于基体中。
(3)时效+形变强化型铜合金(Cu-Fe-P):在Cu基引线框架材料中,Cu-Fe-P系合金的应用最为广泛,而C194合金是Cu-Fe-P系合金中具有代表性的一种,其优点为:成本便宜、加工及焊接性能良好、性能稳定。在C194合金熔炼过程中,P的添加量在满足脱氧和防止合金氢脆的前提下,应取下限。
(4)时效强化型超高强铜合金(CuNiSn):研究了合金的相变特征、热处理工艺、腐蚀速率、Nb元素对Cu15Ni8Sn的影响等。
(吴琼整理,图:胡亮)