高强高导铜合金的研究进展

!"南方冶金学院学报#$$%年%月有些合金元素在铜中的溶解度会随

温度的降低而急剧下降沉淀析出"沉

淀析出的合金元素会阻碍位错运动

达到强化合金的效果(例如目前广泛

类强化的典型例子-./(

近年来发展的快速凝固技术

$01法%是使合金的凝固极大地偏离

平衡"使得合金元素在铜中的溶解度

大大提高"从而提高了时效处理后基

体中第二相含量"达到沉淀强化的目

的-2/(美国134556478大学的9:64;等人

用水雾化法和旋铸法制备了)*&+,#电导率!!"!!#"""$%&’使用的)*&+,#)*&),系合金就是该

)*&),合金"研究表明&所制合金的

强度和硬度是目前该类合金的两倍"

导电率仍然较高(文献-</报道"快速

凝固时")*&),合金中),的量由平

多(

$.%细晶强化(根据B?77&C?@D3关系式&图!合金元素含量!

"合金元素对铜导电率的影响衡态的=(>?@A提高到.(=?@A"比固溶处理)*&=(<?@A),合金的强度提高了几倍"导电率下降不

#!E#"F#"$&’!$

式中&#!为材料的屈服强度’#"和%"是两个与材料有关的常数’&为晶粒的平均直径(

可以看出"晶粒细化可以提高材料的强度"细晶强化的本质是晶界有效地阻碍位错运动"

由于晶界处的原子排列混乱#杂质缺陷多"而且晶界两侧的晶粒位向不同"可以阻碍位错从一

个晶粒向另一个晶粒运动"从而提高合金的强度(

目前铜合金晶粒细化技术已经比较成功"例如在铜合金熔炼时加入微量元素&稀土’廖乐

杰等研制的高导稀土铜强度可以超过2.=GC?"导电率大于HIJK)1A-I/(

细晶强化对材料强度提高还是有限的"一般说来"这种强化方法适宜于对铜材强度有中等

要求的场合(

$2%过剩相强化(如果能够控制过剩相的形态#大小#数量和分布"使其以等轴状#细小均匀

分布"也可以获得很好的强化效果-./(其主要机理是"过剩相的存在阻碍了位错运动"从而提高了

合金的强度(L6"MNN等-O/研究了)*&),合金"指出过量的),对铜的导电率没有严重的影响"却

使得铜合金的强度有显著的提高(

以上几种方法是合金化强化法中常用的方法"当然"在强化铜合金时并不一定只采用单一

方法"有时会几种方法综合使用"例如前面提到的冷变形F时效强化(

!"#复合材料法

导电理论指出"固溶在铜基体中的原子引起铜原子点阵畸变对电子的散射作用比第二相

引起的散射作用强得多"所以复合强化不会明显降低铜基体的导电性’而且由于强化材料的作