鄭慶行

（河南省煤炭高級(jí)技工學(xué)校，河南 新鄭 451150）

Cu-Cr合金是指以Cu為基體，加入Cr和微量其它合金元素形成的一系列合金。為了進(jìn)一步提高其性能，研究了時(shí)效溫度、時(shí)效時(shí)間和時(shí)效前冷變形量對(duì)Cu-25Cr合金組織和性能的影響。

1 試驗(yàn)方法

將鑄態(tài)、鍛后、固溶以及變形后（0%、40%、80%）試樣，分別在日本SHIMAZU AG-I 250kN型萬(wàn)能電子拉伸試驗(yàn)機(jī)拉伸機(jī)上進(jìn)行抗拉試驗(yàn)，拉伸速度為1mm/min。

顯微硬度在HVS-1000型數(shù)顯顯微硬度計(jì)上進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量誤差≤±5%，測(cè)量前試樣表面用1000號(hào)砂紙磨平，所用的載荷為200g，加載時(shí)間為10秒，每個(gè)試樣的測(cè)量次數(shù)不少于5次，取其平均值。

2 變形量和時(shí)效處理對(duì)硬度的影響

Cu-25Cr合金經(jīng)過(guò)950℃固溶處理后在不同的溫度（400℃、440℃、480℃、520℃）進(jìn)行時(shí)效，過(guò)飽和固溶體發(fā)生分解，引起硬度的顯著變化，如圖1所示。可以看出合金在480℃時(shí)效40min達(dá)到147HV，20min后達(dá)到峰值148HV，一直時(shí)效到6h降到133；在520℃時(shí)效40min達(dá)到峰值145HV，一直時(shí)效到6h硬度變化不大；400℃和440℃兩溫度顯微硬度曲線相似，520℃和480℃兩溫度顯微硬度曲線相似。

從圖1中還可以看出，在時(shí)效初期，合金的硬度隨著溫度的升高而增加，這是由于析出的單質(zhì)鉻在基體中彌散分布所致。繼續(xù)時(shí)效時(shí)，合金的硬度隨時(shí)效溫度的升高有升有降。當(dāng)合金在較低的溫度下進(jìn)行時(shí)效時(shí)，由于第二相仍呈上升趨勢(shì)。如440℃和400℃時(shí)效6h，分別可達(dá)到147HV；時(shí)效溫度在480℃和520℃時(shí)效時(shí)，第二相的穩(wěn)定性下降，分別在不同的時(shí)效時(shí)間后呈下降趨勢(shì)。

合金經(jīng)40%冷變形后在440℃時(shí)效1h達(dá)到173HV，1h后達(dá)到峰值174HV，一直時(shí)效到6h降到165；在480℃時(shí)效20min達(dá)到峰值163HV，一直時(shí)效到6h降到150；400℃和440℃兩溫度顯微硬度曲線相似，520℃和480℃兩溫度顯微硬度曲線相似。合金經(jīng)80%冷變形后在440℃時(shí)效1h達(dá)到165HV，1h后達(dá)到峰值167HV，一直時(shí)效到6h硬度變化不大；在520℃時(shí)效20min達(dá)到峰值156HV，一直時(shí)效到6h驟降到129；400℃和440℃兩溫度顯微硬度曲線相似，520℃和480℃兩溫度顯微硬度曲線相似。

從2和3兩圖中還可以看出，時(shí)效初期，由于第二相大量析出，且彌散分布在銅基體上，析出相也對(duì)位錯(cuò)起到釘扎的作用，導(dǎo)致硬度大幅度提高。480℃而80%變形合金時(shí)效僅1h就達(dá)到了163HV。并且在1h后達(dá)到峰值166HV，這主要是因?yàn)樽冃瘟吭酱螅?80℃合金內(nèi)部產(chǎn)生的空位、位錯(cuò)等缺陷越多，原子擴(kuò)散及形核的位置就越多，第二相的析出速度就越快，使得合金的硬度提高幅度就越大。但同時(shí)第二相的長(zhǎng)大速度也較快，使合金達(dá)到峰值的時(shí)間縮短。也不難發(fā)現(xiàn)，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，第二相有聚集長(zhǎng)大的傾向，故硬度達(dá)到峰值后會(huì)緩慢地下降。

3 結(jié)論

Cu-25Cr合金在950℃×1h固溶后，未變形、40%變形、80%變形在400℃時(shí)效均可獲得較高的硬度，分別達(dá)到145HV、170HV、163HV。但趨于該硬度所需的時(shí)間不同，未變形、40%變形、80%變形分別為6h、4h、2h。

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