多相共析出铜合金恒电流法时效析出行为及强化机理研究

时效强化型Cu-Cr-Zr合金由于具有优良的综合性能，被广泛应用于连铸钢结晶器、集成电路引线框架、列车接触线等领域。目前，对其高温热变形行为研究较少，且对合金的时效析出相也没有统一认识。. 本研究利用Gleeble-1500D型热模拟试验机对Cu-Cr-Zr-RE合金进行等温热压缩变形，研究了其应力-应变曲线，在此基础上计算了合金的热变形激活能，构建了本构方程和热加工图，探讨了合金发生动态再结晶的临界条件；对固溶态合金先进行不同程度的冷变形，而后在250 ℃~400 ℃范围内进行时效处理，研究了冷变形程度和时效温度对合金显微硬度和导电率的影响，分析了合金析出相的种类及形貌。. 结果表明：根据合金在热压缩过程中的应力-应变曲线，可知Cu-Cr-Zr 和Cu-Cr-Zr-Y(Ce)合金的主要软化机制是动态回复和动态再结晶，并根据双曲正弦模型，求出了热变形激活能，构建了本构方程；根据动态材料模型，绘制了合金的热加工图，并结合材料的微观组织，制定了合金的最优热加工工艺；根据加工硬化率-流变应力模型，确立了Cu-Cr-Zr-Y合金发生动态再结晶的临界条件；稀土元素Y 的添加促进了合金动态再结晶的发生；时效温度越高，时效前冷变形程度越大，越有利于合金第二相的析出，合金的综合性能越高，获得最优综合性能的时效时间越短；稀土元素Y和Ce的添加，提高了合金时效后的显微硬度，但合金的导电率略有下降；固溶态Cu-Cr-Zr-Y合金80%冷变形后，经300 ℃时效18小时后，析出相为面心立方的Cr，与Cu基体完全共格，经350 ℃时效8小时后，析出相为体心立方的Cr相和Cu4Zr。