收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

接触线用稀土微合金化高强高导Cu-Cr-Zr合金时效析出特性研究

刘勇  
【摘要】: 针对我国高速电气化铁路对接触线用材料提出的性能要求,研制和开发了新型接触线用稀土微合金化高强高导Cu-Cr-Zr(-RE)合金材料,并对其时效析出特性进行了研究。采用相对电阻率γ和其变化量?γ作为评价时效过程的参数,基于动态电阻法对合金等温加热和等速(变温)加热时效析出动力学进行了研究。研究表明:随等温时效温度升高,孕育期缩短,?γ的增加速率呈现上升趋势;合金在等速加热时效时,加热速率较小则?γ较大,而加热速率越大则时效过程开始和结束的温度也越高。 对比研究了几种合金时效析出行为和强化机理,研究发现:固溶态合金进行时效处理时,时效初期显微硬度和导电率均大幅上升,Cu-Cr-Zr合金经480℃×2 h时效后显微硬度和导电率分别为106 HV和72.8%IACS;对固溶态合金施以冷变形后,可为析出相的形核及生长提供有利条件并加速时效析出过程的进行,同时会出现析出和再结晶两个过程,二者交互作用会对时效后组织和性能产生影响,Cu-Cr-Zr合金经固溶-60%变形-480℃×1 h时效后性能为154 HV和83.5%IACS;添加微量RE后,相同时效处理后合金显微硬度比Cu-Cr-Zr合金高出约15~20 HV,而导电率则降低约2%~4%IACS,同时改善了Cu-Cr-Zr合金高温性能,其抗软化温度提高约30~40℃;微观分析表明,合金的时效析出强化,是由在铜基体上析出体心立方晶格的Cr和面心立方CrCu2(Zr,Mg)两种析出相共同作用造成的;研究提出了合金接触线加工工艺,加工后线材力学性能达到:抗拉强度,605.6 MPa;导电率,80.8 %IACS;延伸率,10.2 %。完全满足高速电气化铁路对接触线高强(≥550 MPa)、高导(≥80 %IACS)及延伸率(≥5 %)等方面的要求。在采用矩形梁弯曲试验进行应变分布测试结果的基础上,首次利用勒让德多项式作为裂纹柔度法中的插值函数对合金线材残余应力大小及分布进行了计算。经固溶-时效-变形处理后合金残余应力将发生释放并降低到约-50 MPa~30 MPa范围内。 在自制电磨损实验机上对合金导线进行了电滑动磨损试验:相同试验条件下,三种Cu-Cr-Zr-RE合金耐磨性均优于Cu-Cr-Zr合金,其中又以Cu-Cr-Zr-Ce合金耐磨性最好;随着载流强度的增加,RE对Cu-Cr-Zr合金耐磨性能的改善作用有所下降;SEM观察和EDS分析均表明,未加电流情况下,合金的滑动磨损形式有粘着磨损、磨粒磨损和疲劳磨损,其中疲劳磨损为其主要磨损形式,而在载流磨损条件下,合金的磨损增加了电烧蚀磨损形式;研究发现在磨损表面下的亚表层中发生了再结晶现象,同时产生一个与磨损表面相垂直的拉应力分量,该应力将促进亚表层中裂纹的形成及扩展、加速合金的磨损过程。首次在本实验条件下,建立了接触线-滑块电磨损的物理模型和数学模型。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 沈正明;;机械振动消除焊接件的残余应力[J];航空制造技术;1980年01期
2 曹纬;冯家骅;谭学术;;增压器缸体自增强残余应力的计算[J];矿山机械;1986年05期
3 吴林峰;郝用兴;雷冀南;;不同坡口焊缝残余应力的有限元分析[J];机械;2006年08期
4 曾国;郭永进;于忠奇;来新民;;辊弯成形方形型钢的残余应力[J];钢铁研究学报;2008年11期
5 福岗;惠海云;;在补焊圆板中残余应力的声弹性应力分析[J];材料开发与应用;1981年05期
6 崔祖维;于永国;赵炳辉;;球铁曲轴轴颈与园角部位同时高频淬火时残余应力的分析[J];浙江大学学报(工学版);1982年02期
7 王自明;;双折射主切片法研究热历史对有机玻璃残余应力分布的影响[J];实验力学;1990年04期
8 束永生;何世平;赵建华;魏俊;;循环载荷下冷挤压孔宏观残余应力的松弛效应[J];实验力学;1993年04期
9 郭魂;左敦稳;王树宏;王珉;;铝合金预拉伸厚板内残余应力分布的测量[J];华南理工大学学报(自然科学版);2006年02期
10 ;焊接理论 应力应变、疲劳与脆断、断裂力学[J];机械制造文摘(焊接分册);2006年03期
11 熊庆人;冯耀荣;霍春勇;;螺旋缝埋弧焊管残余应力的测试与控制[J];机械工程材料;2006年05期
12 王训宏;王快社;沈洋;徐可为;;搅拌摩擦焊和钨极氩弧焊焊接接头的残余应力[J];机械工程材料;2007年01期
13 韩飞;雷永平;夏志东;史耀武;;陶瓷金属钎焊接头优化与残余应力数值模拟[J];焊接;2008年06期
14 翟汉军;文爱武;李强;谭鹏飞;曲延增;;超大型铁件焊接残余应力分析[J];科技创新导报;2008年22期
15 黄淑菊;马宏发;胡兴民;景阿宁;左红;;X52埋弧焊输气管线残余应力测试[J];石油化工应用;2008年05期
16 李小松;蔡安辉;陈华;;不同电火花加工条件对Cr12MoV钢表面残余应力的影响[J];电加工与模具;2009年01期
17 李小松;蔡安辉;;不同电火花加工条件下Cr12MoV钢的表面残余应力[J];制造技术与机床;2009年03期
18 杨志;侯红亮;周文龙;;铝合金剪切旋压残余应力分布规律[J];航空制造技术;2009年06期
19 李倩;;浅析在役焊接接头残余应力分布的影响因素[J];魅力中国;2009年27期
20 王兴芳;潘安霞;;TC4合金激光冲击强化后残余应力实验研究[J];内蒙古科技与经济;2010年20期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 魏东洋;许振成;刘广立;贾晓珊;;O_3/H_2O_2降解六氯苯效能及机理解析[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
2 何世文;陈艺锋;;钇基块体非晶合金等温晶化动力学[A];全国材料科学中的数学应用研讨会论文集[C];2010年
3 杨成;孟波;刘晓亚;陈明清;;激光光散射研究支化淀粉在NaOH溶液中的内部运动[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
4 王鹏;李明海;;基于虚拟样机的柴油机主轴径轴承动力学特性研究[A];第三届中国CAE工程分析技术年会论文集[C];2007年
5 王跃方;谷滨;;形状记忆合金材料系统非线性动力学研究[A];计算力学研究与进展——中国力学学会青年工作委员会第三届学术年会论文集[C];1999年
6 汤克勇;涂连梅;;胶原吸附水分动力学[A];2007年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2007年
7 韦思铸;雷恒群;孔祥次;胡建平;;莲藕切片机切削机构的动力学仿真[A];2007年中国农业工程学会学术年会论文摘要集[C];2007年
8 荣辉;丁洪生;张同庄;;一种空间三自由度并联机构的震动力平衡[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年
9 邱凌;陈良华;钟雪;明艳林;童庆宣;陈清西;;亚热带植物提取物对酪氨酸酶激活调控的研究[A];华东六省一市生物化学与分子生物学会2008年学术交流会论文摘要汇编[C];2008年
10 王清萍;金晓英;施秀兰;林晨;陈祖亮;;甘蔗渣对Pb~(2+)和Cu~(2+)的吸附动力学的研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘勇;接触线用稀土微合金化高强高导Cu-Cr-Zr合金时效析出特性研究[D];西安理工大学;2007年
2 夏雷;Nd-Al-Fe-Co大块非晶的非晶形成能力、磁性和显微结构研究[D];上海大学;2004年
3 李忠来;碳纳米管负载钌催化剂上氨合成及氨分解的TAP研究[D];中国科学院研究生院(大连化学物理研究所);2004年
4 李金洪;高铝粉煤灰制备莫来石陶瓷的性能及烧结反应机理[D];中国地质大学(北京);2007年
5 傅忠君;聚乳酸纤维织物染色性能研究[D];武汉理工大学;2008年
6 许艳飞;新型医用β钛合金的设计、制备及其固溶时效行为[D];中南大学;2012年
7 闵娜;共析钢室温大变形和时效过程相变研究[D];上海交通大学;2007年
8 胡石琼;细胞附着的力学和动力学[D];华东师范大学;2011年
9 顾晓利;苯酚羟基化反应新型催化剂与工程技术基础研究[D];南京工业大学;2005年
10 戴传波;由玉米浸渍水制取肌醇的方法研究[D];吉林大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何强;氧化物添加剂对两步法制备碳化铁的影响[D];武汉科技大学;2008年
2 石晓华;2-对氯苄基吡啶合成工艺研究[D];郑州大学;2002年
3 闫瑞一;催化精馏技术合成乙酸酯研究[D];广西大学;2005年
4 李端;基于虚拟样机的门座起重机组合臂架系统动力学仿真研究[D];武汉理工大学;2005年
5 贺亚;水合物在反胶束体系中的生成特性及对反胶束含水量的影响机制[D];浙江工业大学;2005年
6 李庆晖;混凝土泵车臂架强度分析与动力学仿真[D];吉林大学;2005年
7 余纪邦;刚柔耦合多体系统动力学建模和仿真[D];南京理工大学;2005年
8 张喜通;生物质气合成甲醇工艺及催化剂研究[D];北京化工大学;2005年
9 尹若祥;高性能不饱和聚酯树脂的合成研究[D];安徽理工大学;2005年
10 马静;生物质在下行流化床中快速热解实验研究[D];南京理工大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 卢颖石林;“海立动力学院”揭牌[N];消费日报;2007年
2 贵州省黔东南州岑巩县中学 向发明;动力学三大支拄的特性及其应用浅析[N];学知报;2011年
3 韦以宗;要重视中医主体在知识动力学中的地位[N];中国中医药报;2007年
4 记者 金振娅 通讯员 马璟;我国首个宇航动力学国家重点实验室成立[N];光明日报;2009年
5 向畅;张伟:在重大工程中探寻非线性动力学[N];光明日报;2007年
6 文进;自释釉形成的动力学初步分析[N];广东建设报;2006年
7 记者  向杰 通讯员  孙银玲;国家海洋局首个国家重点实验室获准建设[N];科技日报;2006年
8 通讯员 孙银玲;揭示海洋环境动力过程和演变奥秘[N];中国海洋报;2006年
9 原三虎 马璟 于莘明;宇航动力学国家 重点实验室挂牌[N];科技日报;2009年
10 张洋;美国公司公布创新垂直起落无人机设计[N];中国航空报;2006年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978