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热处理对Cu—Cr合金接头铸件性能的影响
摘 要:研究了热处理对Cu-Cr合金接头铸件性能的影响,并确定了最佳工艺参数。
关键词:热处理;Cu—Cr合金;性能
1 前言
Cu-Cr合金接头铸件是为国内某厂生产大型发电机组配2/7
热处理对Cu—Cr合金接头铸件性能的影响
摘 要:研究了热处理对Cu-Cr合金接头铸件性能的影响,并确定了最佳工艺参数。
关键词:热处理;Cu—Cr合金;性能
1 前言
Cu-Cr合金接头铸件是为国内某厂生产大型发电机组配套的主要部件,其技术要求难度高,力学性能和导电性能应符合美国西屋电气公司标准和ASTM E272的要求,化学成分:%~%Cr,余量Cu,杂质Pb≯%,P≯%,杂质总量≯%;力学性能:σb≥207MPa,≥138MPa,δ5≥10%,硬度≥70HB;相对导电率:IACS≥80%。经过对该铸件的热处理试验,完全满足了用户的要求,为其国产化提供了一个有效的途径。
2 试验材料和试验方法
Cu—Cr合金接头铸件所采用的炉料是电解铜Cu-2和金属铬Cr—1。采用中频感应电炉熔炼,箱式电阻炉热处理。拉伸试样和导电率试块均采用砂型铸出;前者按GB 228的规定加工成直径(d0)为10mm的短比例试样,后者根据室温电阻测试装置的要求加工成120mm×6mm×5mm的试块.
Cu—Cr合金接头铸件的熔铸工艺为:先加入电解铜和覆盖剂,待电解铜完全熔化达到一定温度后再将铬以纯金属的形式(颗粒状)直接加入到铜液中,保温一段时间,铜液达到1300~1350℃时出炉浇注.
3 试验结果与分析
3。1 铬在合金接头铸件中的作用
从铜铬二元相图可知,铬在铜中的最大固溶度在1076。2℃时可达0。7%,在450℃%。这说明,固溶度随温度下降而减少,而其减少得越多,淬火后所获得的固溶体过饱和程度就越大,,在铜基体中加入少量铬对铜起到固溶强化作用,铸件的强度显著提高。但由于铬固溶于铜基体中会造成严重的晶格畸变,使铸件导电性能恶化。时效处理后,过饱和固溶体得以分解,铬从固溶体中大部分析出,形成弥散分布的沉淀物,产生时效硬化,同时仍有微量铬固溶于铜基体中形成固溶强化。由于铬大部分析出,-Cr合金铸件不仅具有高强度同时也具有高导电性的根本原因[1]。
3。2 Cr含量对铸件性能的影响
试验表明,过高或过低的Cr含量对铸件的性能都是不利的。当Cr在Cu中的固溶量超过某一数值时,再增加Cr含量,强度就不再提高,,导电性能虽然没有什么损失,但肯定达不到应有的强化效果.
Cr含量对Cu—Cr合金铸件性能的影响见图1。
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图1 Cr含量Cu—Cr合金对铸件性能的影响
1。导电率2。抗拉强度
从图1中可以看出,为使铸件获得良好的综合性能,Cr含量控制在0。4%~%的范围内为宜。
固溶温度对铸件强度和导电性能的影响
Cu—Cr合金接头铸件的热处理工艺包括固溶和时效这两个环节,其性能的好坏主要取决于合金基体中铬粒子析出物的大小和分布。提高固溶温度,延长保温时间,虽然可增加铬在铜基体中的固溶量,使基体金属位错密度增大,同
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