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通过微观分析及力学性能测试等方法，研究添加定量 Ce、Cu 的基础上，不同含量 Zr (0．06％~0．18％)对铝合金电工圆杆组织与性能的影响.结果表明，添加 Cu(1．9％)可提高铝电工圆杆的抗拉强度，但降低导电率；复合添加的 Ce(0．2％)后，各项性能指标都有所提升；Zr 加入铝电工圆杆中主要形成 Al3 Zr相，并且弥散分布在晶界上，加入0．12％Zr 的合金能够在电导率降低不多的前提下获得较好的力学和耐热性能；加入0．18％Zr 时，粗大 Al3 Zr 粒子和稀土化合物相相互交织在一起呈短柄或粗大粒状分布，附近α-Al基体被挤压成层片状，导致力学性能下降.研究结果有望成为改善和提高铝电工圆杆性能的理论依据和新思路.

关键词: Zr , Cu , 稀土 Ce , 铝电工圆杆 , 显微组织 , 力学性能

锆、铜及均匀化处理对高导耐热铝合金电工圆杆性能的影响?

巩向鹏 , 张晓燕 , 黄鑫 , 张俊杰 , 林廷艺

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.11.033

通过扫描电镜、X射线物相分析等方法,研究了 Zr、Cu 元素及均匀化工艺对高导耐热铝合金电工圆杆组织及性能的影响.结果表明,通过“添加Zr (0．10％)Cu(0．08％)＋300℃×16 h 均匀化＋83％轧制”处理后,试样综合性能较优,试样导电率为59．5％IACS,抗拉强度达到149 MPa,230℃保温1 h,强度残存率为94．3％.

关键词: 锆 , 铜 , 高导耐热铝合金电工圆杆 , 抗拉强度 , 导电率 , 强度残存率

稀土钪对Al-10Mg合金性能的影响?

黄鑫 , 张晓燕 , 高红选 , 樊磊 , 巩向鹏

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.07.028

通过微观分析及力学性能测试等方法,研究了添加稀土元素钪对 Al-10Mg 合金(ZL301合金)显微组织及力学性能的影响.结果表明,加入适量的钪元素后明显细化了 Al-10Mg 铸造合金的显微组织,主要是由于钪元素与Al形成颗粒状的稀土化合物Al3 Sc相,使合金中 Al3 Mg2相减少；经435℃×16 h 固溶处理后,Al3 Mg2相基本溶解,稀土化合物Al3 Sc相热稳定性较高并未溶解,合金抗拉强度进一步得到提高.当钪元素的添加含量为0．4％时,Al-10Mg合金综合性能最为优良.

关键词: 稀土Sc , Al-10Mg合金 , 显微组织 , 力学性能

Y对铸态Al-2.5％Cu合金组织和性能影响的研究

林廷艺 , 张晓燕 , 黄鑫 , 高红选 , 巩向鹏 , 黄丹

稀土 doi:10.16533/J.CNKI.15-1099/TF.201601013

采用扫描电镜、X射线衍射仪、拉伸试验机、涡流导电率仪等实验手段,研究质量分数为0 ～0.25％的Y对Al-2.5％Cu合金铸态组织和性能的影响.结果表明,Y加入Al-2.5％ Cu合金中主要形成Al6 Cu6Y与Al3Y相弥散分布在晶界上,且Y可以显著细化α-Al枝晶并减小二次枝晶间距,但随着Y含量的增加,导电率呈平缓下降趋势;Y加入量小于0.20％时,随含量增加细晶作用明显;当Y含量为0.20％时,铸态合金组织中晶粒细化效果最为显著,晶粒尺寸减小至30 μm左右,第二相出现球化现象,力学及耐热性能达到峰值;当Y加入达到0.25％时,晶粒粗化,力学及耐热性能下降.

关键词: Y , Al-2.5％Cu合金 , 显微组织 , 力学性能 , 蠕变

微合金元素对新型铜基合金触头的作用研究

黄鑫 , 张晓燕 , 高红选 , 黄丹 , 巩向鹏

稀有金属 doi:10.13373/j.cnki.cjrm.2016.04.016

将新型铜基合金触头材料应用在PR194汽车继电器的触头上,研究了新型铜基合金触头材料中微量的Ni,Mo,Co等合金元素对触头性能的影响.结果表明:Ni以稳定的第二相Ni3Ti均匀地分布在基体中,提高了触头的抗氧化能力和耐热能力;Mo以高熔点、高硬度的单相Mo颗粒稳定地存在于熔融体中,提高了触头材料的抗电弧侵蚀能力,并降低材料的电弧摩损;而Co富集在触头表面Mo质点相上,有利于提高电触头材料的耐电弧性能、抗粘结性以及耐磨损性能.而在阻性负载实验中形成的Cu,Ag固体相、Cu-Ni相提高了材料的灭弧能力,形成的颗粒状Cu,Ag,Ni氧化物使合金的抗材料转移能力得到提高.这些微量元素的加入显著提高了触头综合性能,使得该触头的接触电阻在试验前小于50 mΩ,进行寿命实验后小于100 mΩ,电气寿命达到1×105次,产品质量合格.

关键词: 铜基合金 , 合金元素 , 电气寿命 , 新型铜基合金触头

铜对稀土铝合金电工圆杆性能的影响

张俊杰 , 张晓燕 , 张忠全 , 黄鑫 , 巩向鹏 , 林廷艺

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2016.02.005

通过微观组织分析及力学性能测试,研究铜含量对铸态及轧制态的Al-0.15％ La、Al-0.20％Ce电工圆杆抗拉强度和导电率的影响.结果表明,随着铜含量的增加,铸态试样导电率下降,抗拉强度上升,轧制态试样导电率减小,抗拉强度先增加后减小.在铜含量相同的条件下,轧制态试样抗拉强度高于铸态试样,导电率略低于铸态试样.轧制态Al-0.2％ Cu-0.2％ Ce试样综合性能较佳,抗拉强度达183 MPa,导电率为60.51％ IACS.

关键词: 铜含量 , 稀土铝合金电工圆杆 , 导电率 , 抗拉强度

稀土钇和铈混合添加对Al-B电工圆杆组织和性能的影响

林廷艺 , 张晓燕 , 黄鑫 , 巩向鹏 , 张俊杰

有色金属工程 doi:10.3969/j.issn.2095-1744.2016.03.002

采用拉伸力学性能测试、金相显微镜、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)等手段,研究混合稀土[w(Y)∶w(Ce)=1∶1]对铸态Al-B电工圆杆显微组织和性能的影响,探讨轧制变形量对稀土铝电工圆杆综合性能的影响.结果表明,当混合稀土的添加量为0.25％时,铸态铝电工圆杆的综合性能较佳,导电率为63.74％ IACS,抗拉强度达83 MPa,与未添加稀土试样相比较,导电率提高1.44％ IACS,抗拉强度提高11 MPa.轧制处理使稀土铝电工圆杆的导电率呈小幅度下降,但抗拉强度增加,当轧制变形量为72％时,试样综合性能较佳,导电率为61.30％ IACS,抗拉强度达123 MPa.

关键词: 铝电工圆杆 , 稀土元素 , 轧制 , 导电率 , 抗拉强度