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CuCr合金具有优良的综合物理性能和力学性能,可以广泛应用于集成电路的引线框、各种电极、电触头、高强度导线等要求高导电性、高强度的领域,也可用于与导电性无直接关系的热交换环境或作为耐磨材料使用,是一种具有广泛应用前景的材料。 本文采用铸造冶金法分别制备含 Cr量为 0.14wt%、0.44wt%、1.28wt%、2.0wt%的CuCr合金,采用电解抛光制备金相试样,研究了不同含Cr量CuCr合金非乎衡凝固条件下的凝固组织,以及后续加工对其组织形态的影响;含Cr量以及不同后续加工工艺对材料导电性和力学性能的影响;并通过透射电子显微分析讨论了CuCr合金的时效强化机制。研究结果表明: 1.非平衡凝固条件下,亚共晶成分合金铸态组织为富铜相基体及分布在晶界的微小共晶体;非平衡凝固共晶成分合金组织为先共晶富铜相树枝晶和大约50%的伪共晶体;过共晶成分CuCr2.0合金铸态组织为先共晶Cr枝晶、富铜相和共晶体。直接固溶时效处理后,亚共晶合金晶界线消失;共晶成分和过共晶成分合金的棒状共晶Cr溶断成球状或椭球状的Cr颗粒。 2.铸造CuCr合金经时效处理后,电导率大幅度提高,而锻造、冷变形加工对材料的导电性能无显著影响。 3.在含Cr量小于1.28wt%范围内,随含Cr量的提高CuCr合金的强度增加;锻造后固溶时效处理可显著提高材料的强度。 4.在含Cr量小于2.0wt%范围内,含Cr量和锻造处理对CuCr合金的硬度均无显著影响;经冷变形后时效处理材料的显微硬度显著提高。 5.CuCr合金与调质45钢之间的磨损属于粘着磨损,粗大的共晶Cr和初生Cr有助于提高材料的耐磨性;锻造处理后,沿锻造方向材料的耐磨性降低。 6.CuCr合金时效处理,晶界形核长大的析出相为沿晶界分布的条状,与母体之间无固定取向关系;直接固溶时效处理时,非晶界形核析出相形态有长圆形、圆形和椭圆形,与母体之间分别存在贝茵关系和西山关系;经冷变形后时效处理时,析出相为细小弥散分布的球状,与母体之间为共格关系。