浅析时效对Cu-25Cr合金硬度的影响

数理与化学研究　２０１　３．Ｎ０．０５　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｈｅｎａｎ　Ｓｃｉｅｎｃｅ　ａｎｄ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｆｌｖ　浅析时效对Ｃｕ一２５　Ｃｒ合金硬度的影响　郑庆行　（河南省煤炭高级技工学校，河南　新郑４５１１５０）　摘要：为了进一步提高Ｃｕ－Ｃｒ合金性能，研究了时效温度、时效时间和时效前冷变形量对Ｃｕ一２５Ｃｒ合金硬度的影响。　关键词：Ｃｕ－２５Ｃｒ合金；固溶；时效；显微硬度　中图分类号：ＴＧ１４６文献标识码：Ａ文章编号：１００３—５１６８（２０１３）０９—０１８７一Ｏ１　ｃ　ｃｒ合金是指以ｃｕ为基体，加入ｃｒ和微量其它合金元素　了１６３ＨＶ。并且在１ｈ后达到峰值１６６ＨＶ，这主要是因为变形量　形成的一系列合金。为了进一步提高其性能，研究了时效温度、　越大，４８０％合金内部产生的空位、位错等缺陷越多，原子扩散及　时效时间和时效前冷变形量对Ｃｕ一２５Ｃｒ合金组织和性能的影响。　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　１试验方法　提高幅度就越大。但同时第二相的长大速度也较快，使合金达　将铸态、锻后、固溶以及变形后（０％、４０％、８０％）试样，分别　到峰值的时问缩短。也不难发现，随着时间的延长，第二相有聚　在日本ＳＨＩＭＡＺＵ　ＡＧ—Ｉ　２５０ｋＮ型万能电子拉伸试验机拉伸机　集长大的倾向，故硬度达到峰值后会缓漫地下降。　上进行抗拉试验，拉伸速度为ｌｍｍ／ｍｉｎ。　显微硬度在ＨＶＳ一１０００型数显显微硬度计上进行测量，测量　误差≤±５％，测量前试样表面用１０００号砂纸磨平，所用的载荷　为２００ｇ，加载时间为１０秒，每个试样的测量次数不少于５次，取　其平均值。　２变形量和时效处理对硬度的影响　Ｃｕ一２５Ｃｒ合金经过９５０℃固溶处理后在不同的温度（４００ｃＣ、　４４０％、４８０％、５２０％）进行时效，过饱和固溶体发生分解，引起硬　度的显著变化，如图１所示。可以看出合金在４８０％时效４０ｒａｉｎ　达到１４７ＨＶ，２０ｒａｉｎ后达到峰值１４８ＨＶ，一直时效到６ｈ降到１３３；　图２时效温度和时间对固溶并４０％变形后的Ｃｕ一２５Ｃｒ　在５２０％时效４０ｒａｉｎ达到峰值１４５ＨＶ，一直时效到６ｈ硬度变化不　合金显微硬度的影响　大；４００％和４４０％两温度显微硬度曲线相似，５２０％和４８０％两温　度显微硬度曲线相似。　从图１中还可以看出，在时效初期，合金的硬度随着温度的　升高而增加，这是由于析出的单质铬在基体中弥散分布所致。　继续时效时，合金的硬度随时效温度的升高有升有降。当合金　在较低的温度下进行时效时，由于第二相仍呈上升趋势。如　４４０％和４００％时效６ｈ，分别可达到１４７ＨＶ；时效温度在４８０％和　５２０％时效时，第二相的稳定性下降，分别在不同的时效时间后　呈下降趋势。　图３时效温度和时间对固溶并８０％变形后的Ｃｕ一２５Ｃｒ　合金显微硬度的影响　３结论　Ｃｕ一２５Ｃｒ合金在９５０℃ｘｌｈ固溶后，未变形、４０％变形、８０％变　形在４００％时效均可获得较高的硬度，分别达到１４５ＨＶ、１７０ＨＶ、　１６３ＨＶ。但趋于该硬度所需的时间不同，未变形、４０％变形、８０％　变形分别为６ｈ、４ｈ、２ｈ。　耐稚纠矧（￣ｌ　ｒｔｌ　图１　时效温度和时间对Ｃｕ一２５Ｃｒ合金固溶组织显微硬度的影响　参考文献　【１］张程煜，王立彬，丁秉钧，真空感应熔炼ＣｕＣｒ２５合金氧含　合金经４０％冷变形后在４４０％时效１ｈ达到１７３ＨＶ，ｌｈ后达　量的影响因素【ＪＪ．真空科学与技术．２００２，（３）：１５７—１６２　到峰值１７４ＨＶ，一直时效到６ｈ降到１６５；在４８０％时效２０ｒａｉｎ达　『２］Ｍａｒｉｃ－－Ｆｒａｎｃｏｉｓｅ　Ｄｅｖｉｓｍｃｓ等．ＣｕＣｒ２５触头材料对真空　到峰值１６３ＨＶ，一直时效到６ｈ降到１５０；４００℃和４４０％两温度显　灭弧室开断性能的影响［Ｊ１．真空电器技术．２００４（２）：３３—３９　微硬度曲线相似，５２０％和４８０％两温度显微硬度曲线相似。合　［３］刘平，田保红，赵冬梅．铜合金功能材料［Ｍ】．北京：科学出　金经８０％冷变形后在４４０℃时效１ｈ达到１６５ＨＶ，ｌｈ后达到峰值　版社．２００４：４５—４９　１６７ＨＶ，一直时效到６ｈ硬度变化不大；在５２０％时效２０ｒａｉｎ达到　［４］刘平，田保红，赵冬梅扁性能铜合金及其加工技术【Ｍ】．　峰值１５６ＨＶ，一直时效到６ｈ骤降到１２９；４００℃和４４０％两温度显　北京：冶金工业出版社．２００４：２１８－２２２　微硬度曲线相似，５２０％和４８０％两温度显微硬度曲线相似。　从２和３两图中还可以看出，时效初期，由于第二相大量析　作者简介　出，且弥散分布在铜基体上，析出相也对位错起到钉扎的作用，　郑庆行（１９８３．０６…），男，河南省清丰县人，汉族，助理讲　导致硬度大幅度提高。４８０％而８０％变形合金时效仅１ｈ就达到　师，就职于河南省煤炭高级技工学校。　１８７