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碳化钨弥散强化铜合金的研制

彭北山  
【摘要】:本文的目的在于采用机械合金化的方法研制一种高强度、高导电性铜合金材料——弥散强化铜合金。 选用WC作为弥散强化相,通过与Cu粉末高能球磨混合后,对其采用不同的压型工艺,然后烧结、锻造成型。本文对所获得的弥散强化铜合金试样的力学性能和电导率进行了研究。实验结果表明:在同样的保压时间下(保压1min),随着压型压力的增加,合金的密度、硬度和强度均逐步提高,而电导率则逐步下降;在同样的压型压力下,保压时间对合金性能的影响较弱。 用机械合金化的方法在铜的基体中加入0.4%~6%体积百分含量的WC,测出其密度、硬度、强度及电导率。实验结果表明:弥散强化铜的导电性随弥散相WC含量的提高而降低,而且当WC的体积百分含量低于4%时,电导率下降缓慢,当WC的体积百分含量超过4%后,电导率下降的幅度明显增快;弥散强化铜的力学性能随弥散相WC含量的提高而提高,当WC体积百分数小于2%时,硬度、强度提高的速度较快;当WC体积百分数大于2%时硬度、强度提高的速度明显放慢。 第二相粒子是否能细小弥散分布在铜的基体中以及在弥散强化铜合金中避免或减少杂质等机械合金化缺陷的存在,是制备弥散强化铜合金的关键。WC颗粒太大、分布不均匀以及杂质的存在是造成弥散强化铜合金性能不高的重要原因。为此,在球磨过程中,必须优化参数及控制杂质的含量。


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