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我国已成为全球最大铜材生产和消费国,2019年国内铜加工材产量达1816万吨,连续16年居世界首位。其中,铜线材816万吨,广泛应用于电力装备、电子信息等领域。随着5G通信时代的到来,高性能铜银合金线材要求直径更细、结构稳定性更好,对线材的连续超细成形能力及高强高导性能提出更高要求。目前高端领域用铜合金线国内产量低,主要从日本等国家进口。因此,如何通过工艺改进,获得具有良好铸态组织的铜银合金线材的连续化制备工艺,以及通过多种工序组合和协同作用,实现铜银合金综合性能的调控,对国家重点领域“卡脖子”高端铜合金材料的开发有重要意义。本文采用热型水平连铸工艺制备了铸态Cu-3.5Ag合金,研究了连铸速度(20、30、40、50、60 mm/min)对合金铸态组织和性能的影响规律;通过对合金进行单一固溶(950℃×1 h)+时效(450℃,保温2、4、6、8 h)热处理,重点研究了时效保温时间对合金导电率、硬度以及纳米级析出相析出特征的影响规律;在此基础上,通过固溶、冷变形(拉拔)、时效各工序调控,对比研究了固溶+时效+拉拔、固溶+拉拔+时效对Cu-3.5Ag合金导电率、强度的影响,通过透射电镜(TEM)手段重点探究了不同工艺下析出相特征参量的演变规律。结果表明:1.连铸速度对Cu-3.5Ag合金微观组织、强度和导电率具有显著影响。垂直于连铸方向的微观组织以交错排布的“纺布”形枝晶形态为主,强度变化主要与“纺布”形枝晶数量和大小有关;平行于连铸方向的微观组织以规则排布的“鱼骨”状枝晶形态为主,导电率变化主要与“鱼骨”状枝晶数量和分布有关。同时,非平衡共晶相主要分布于枝晶间隙。在试验范围内,当连铸速度为50 mm/min时,Cu-3.5Ag合金强度和导电率分别为206.5 MPa、85.6%IACS,综合性能优于其他连铸速度。2.时效时间对析出相的形貌、大小、数量、富Ag相与基体界面关系以及位向关系影响显著。当450℃时效时间为4 h时,大量富Ag相呈链状析出,平均直径为17-19 nm,且周围存在晶体缺陷及大量位错。富Ag相形貌大多为圆球状,少数为链状紧密排列组成的短棒状,合金硬度和导电率分别为122.62 HV和86.20%IACS,综合性能较好。随着保温时间的延长,硬度先急剧升高后缓慢下降最后趋于平缓;导电率先快速增大后趋于稳定,整体对时效时间不敏感,波动范围在1%IACS内。3.在时效前后分别引入冷变形,Cu-3.5Ag合金导电性能和力学性能具有不同效应的提升作用。(1)固溶+时效+拉拔处理后,Cu-3.5Ag合金中Ag相平均直径为12-14 nm,时效后大量的Ag相阻止了位错的滑移,有利于位错缠结和位错积累,形成位错亚结构,显著改善了Cu-3.5Ag合金的力学性能,强度达到417.2MPa,导电率为84.7%IACS,该工艺的强化机理是充分发挥了时效析出强化+形变强化的双机制协同强化效应。(2)固溶+拉拔+时效热处理后,Cu-3.5Ag合金导电率达95.5%IACS,而强度提升较低,为247.5 MPa,微观组织中析出相是一种是平均宽度为32-35 nm的短棒状富银相,析出相容易在位错处形核。该工艺主要通过时效前施加冷变形的形变热处理,提高了析出效率和析出率,固溶体引起的晶格畸变大大减小,从而使导电率显著提高。4.在上述研究基础上,探索性研究了固溶(950℃×1h)+多道次连续拉拔(φ16→φ12.5→φ11→φ10→φ9→φ7.9→φ6.8→φ6→φ4→φ2→φ1.5 mm)工艺(无中间退火)对Cu-3.5Ag合金强度和导电率的影响,发现当连续拉拔至φ2mm时,合金抗拉强度达530.5 MPa,导电率82.29%IACS,综合性能指标超过同类日本Cu-(3-4)Ag合金进口材料。