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本文目的是探索制得高强高导铜合金的有效途径。采用了两种强化方式——纳米碳纤维复合法与快速凝固合金化法,进行了一系列相关制备工艺和组织性能测试实验,提出一些建设性观点。 其一,C/Cu复合材料制备工艺改进:在比较了目前C/Cu复合材料主要制备工艺特点的基础上,初步探讨一种新的C/Cu复合材料复合方法——叠层直接压铸法。以性能优异的纳米碳纤维为增强体,初步探讨了叠层直接压铸法的工艺条件(石墨坩埚的类型及形式、温度及压力)对铜碳复合程度、显微组织及性能的影响,验证本方法在制备中的可行性。结果表明:在略高于铜熔点的温度(1100℃)及适当的压力(0.03MPa)下,可获得成型较好的纳米碳纤维/铜基复合材料,与不含纳米碳纤维的试样相比硬度值(Hv)提高30%多。认为当铜基体处于未全部熔化的状态时有利于制得纳米碳纤维/铜复合体。同时观察到一种新现象:微量杂质硫以化合物Cu2S的形式在C/Cu复合体中聚集形成规则的富硫球状颗粒,较均匀地分布在基体中。 其二,混合稀土对快速凝固Cu-Cr合金性能的影响:探讨了混合稀土(La-Ce)的添加对不同热处理条件下Cu及Cu-Cr合金组织性能的影响,结合显微硬度、显微组织、扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)及二次离子分析的结果来比较分析稀土在铜及其合金中的作用机理,同时对稀土元素添加对合金中共晶组织形态改变作的分析。结合混合稀土(La-Ce)对纯铜性能的影响,结果表明:在急冷态,稀土元素消除了Cu-Cr合金部分柱状晶,稀土元素本身的添加使显微硬度有所提高;抑制时效后Cu-Cr合金二次Cr颗粒的析出,使硬度值随时效温度变化相对比较平稳,提高热稳定性,延缓了过时效的发生。此外,稀土元素改变了Cu-Cr合金共晶组织的短棒状或层片状形态,大多以网状共晶组织存在,经退火共晶组织更加清晰化。