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贵金属合金超细丝具有耐腐蚀、抗氧化、电阻稳定等特性,被广泛应用于高精密的电阻器、传感器和电位计。但国内用于高端领域的贵金属合金超细丝加工技术相对落后,无法实现稳定批量的生产。有研究表明,金属材料的超细丝加工性能与其晶粒形态、尺寸、铸造缺陷、热处理及拉拔工艺等因素有很大关系,另外,使用性能要求退火态贵金属合金超细丝具有更高的电学及力学性能。研究晶粒形态、尺寸、铸造缺陷、热处理及拉拔工艺对贵金属合金超细丝加工、电学及力学等性能的影响规律,对贵金属合金超细丝发展具有重要的意义。本文通过水平连铸、水冷铜模铸造及石墨模铸造获得不同晶粒形态、尺寸及显微缩松的Ag-28Cu-0.75Ni合金;研究了晶粒形态、尺寸及显微缩松对其超细丝加工性能、电阻率及力学性能的影响;此外,还研究了热处理及拉拔工艺对Ag-28Cu-0.75Ni合金超细丝加工、电学及力学性能的影响。主要研究结果如下:(1)通过控制水平连铸的散热方向,得到了晶粒约为20μm×60μm的柱状晶Ag-28Cu-0.75Ni合金铸锭;采用大过冷度的水冷铜模铸造,获得了粒径约为10μm的等轴晶Ag-28Cu-0.75Ni合金铸锭;基于缓慢冷却的石墨模铸造,得到了由5μm表面细晶、长径比约为3的柱状晶以及30μm芯部等轴晶组成的三晶区Ag-28Cu-0.75Ni合金铸锭。经相同工艺的拉拔加工后,柱状晶由于其较低的位错密度及显微硬度增加率、铸态断口无解理台阶,且具有很高的铸态轴向抗拉强度,表现出了很好的超细丝加工性能,可实现直径0.025mm、1000m以上超细丝的高效不断丝加工,并且其超细丝(直径0.1mm)具有很好的表面光洁度,表面平均起伏为0.07μm。(2)与等轴晶相比,柱状晶及三晶区Ag-28Cu-0.75Ni合金具有更大的晶粒尺寸,经相同的超细丝加工后单个晶粒变形率更大,晶粒容易破碎产生大量的亚晶,对电子的散射能力增强,使这两种超细丝加工态具有更高的电阻率,分别为4.16μΩ·cm及4.08μΩ·cm;柱状晶超细丝由于较低的位错密度及加工硬化,退火过程中位错变化、晶粒回复及再结晶作用较低,使其经两次连续退火后依旧保持了较高的电阻率,为3.68μΩ·cm。柱状晶超细丝加工态的抗拉强度高达1106.5MPa,主要原因是拉拔加工时,加工织构及加工硬化均可以提高抗拉强度;同样由于较低的位错密度及加工硬化,连续退火后柱状晶超细丝保持了较高的抗拉强度,为858.9MPa。(3)水冷铜模铸造由于较大的过冷度,提高了合金熔体的形核率,影响其充型能力,得到了显微缩松占比较高的Ag-28Cu-0.75Ni合金铸锭;石墨模铸造过冷度小,凝固时合金熔体保持了良好的补缩能力,获得了显微缩松占比较低的Ag-28Cu-0.75Ni合金铸锭。显微缩松易造成应力集中,产生裂纹源,且显微缩松占比越高,裂纹源生成的概率越大,使显微缩松占比较低的Ag-28Cu-0.75Ni合金具有更好的超细丝加工性能;显微缩松会阻断材料的连续性,降低结合力,增强对电子的散射,且后期加工无法消除显微缩松,致使显微缩松占比较高的超细丝加工态、退火态均具有较高的电阻率,分别为4.39μΩ·cm、3.77μΩ·cm,加工态抗拉强度为1042.8MPa,退火态抗拉强度为807.8MPa。(4)随热处理温度升高、保温时间延长,缠结位错及残余应力释放越完全,晶粒回复及再结晶作用更彻底,使Ag-28Cu-0.75Ni合金的显微硬度随热处理温度升高、保温时间延长而降低;经50mm/s大变形率拉拔加工后,Ag-28Cu-0.75Ni合金容易发生位错增殖和亚晶生成,起到了加工硬化作用,是其经大变形率拉拔加工后显微硬度更高的主要原因;可见,合理的热处理及拉拔工艺能消除加工硬化现象,有利于Ag-28Cu-0.75Ni合金的超细丝加工。同样由于热处理对位错、残余应力、晶粒回复及再结晶的影响,经450℃/30min、400℃/60min真空热处理后,超细丝的电阻率和抗拉强度分别降至3.55μΩ·cm、3.51μΩ·cm和757.1MPa、748.8MPa。