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Cu-Zr合金具有优良的力学性能和导电性能,在Cu-Zr合金中添加微量的稀土元素能够进一步提高合金的综合性能。Cu-Y-Zr合金服役时会出现高温短时的工况,需要进一步评价其抗应力松弛性能。因此本文通过热力模拟实验和应力松弛实验,分析合金的组织与力学性能,研究不同Zr含量Cu-Y合金的热加工性能与抗应力松弛性能,分析Zr含量变化对其的影响与机理。主要结论如下:(1)构建了Cu-Y-Zr合金的本构模型,计算三种Cu-Y-Zr合金的热变形激活能得出,Cu-0.43Y-0.043Zr合金为203.36)/8)7),Cu-0.39Y-0.075Zr合金为205.6 k/8)7),Cu-0.42Y-0.13Zr合金为208.96)/8)7)。Zr含量的增加能提高合金的热激活能,抑制合金的动态再结晶。(2)构建了合金的热加工图,其结果表明,Cu-0.43Y-0.043Zr合金的安全加工区域温度为750~830℃、应变速率为1~10 s-1;Cu-0.39Y-0.075Zr合金的安全加工区域温度为830~890℃、应变速率为2~10 s-1;Cu-0.42Y-0.13Zr合金的安全加工区域温度为750~880℃、应变速率为1~10 s-1。Zr含量的增加能提高Cu-Y-Zr合金的热加工性能,扩大安全区域。此类合金的加工安全区域较小,热加工要求较为苛刻,900℃变形条件下Zr和Y元素在裂纹处大量富集造成合金宏观开裂。(3)Cu-Y-Zr合金在固溶处理后,合金的电导率变化较小。固溶后Cu-0.43Y-0.043Zr合金的电导率为90%IACS,Cu-0.42Y-0.075Zr合金的电导率为75%IACS,Cu-0.42Y-0.13Zr合金的电导率为72%IACS,Zr元素含量的增加会大幅降低合金的电导率。时效处理后,Cu-0.39Y-0.075Zr和Cu-0.42Y-0.13Zr合金中观察到含有Zr和Y元素的析出物,析出强化进一步提高了合金的硬度。(4)经过固溶900℃×1 h-冷变形量80%-时效400℃×0.5 h处理后,Cu-0.39Y-0.075Zr合金的抗应力松弛性能最优,Cu-0.42Y-0.13Zr合金最差。计算三种Cu-Y-Zr合金的应力松弛极限得出,Cu-0.43Y-0.043Zr合金为187.64 MPa,Cu-0.39Y-0.075Zr合金为192.72 MPa,Cu-0.42Y-0.13Zr合金为182.35 MPa。影响Cu-Y-Zr合金抗应力松弛性能的主要因素有孪晶和析出相,其中孪晶对提升合金抗应力松弛性能的作用更大。本文中,Zr含量为0.075 wt.%的Cu-Y-Zr合金抗应力松弛性能最佳。