固溶、形变和时效对Cu-0.65Cr-0.35Zr合金性能的影响

　高强高导铜合金有Cu-Cr、Cu-Ag、Cu-Cr-Zr、Cu-Cd、Cu-Be和Cu-Ni等系列合金，其中以Cu-Cr-Zr系合金最受关注，应用也最广泛。Cu-Cr-Zr系合金因具有较高的强度、优异的导电导热性能、抗高温软化能力和抗腐蚀性能等被广泛地应用于核装备、大型集成电路引线框架、高铁接触导线、电阻焊电极和连铸结晶器等领域。针对连铸态Cu-0.65Cr-0.35Zr合金的固溶形变时效处理进行研究，分析工艺参数对合金性能的影响，探讨铬锆铜合金的固溶、形变和时效工艺规律。

　　实验用Cu-0.65Cr-0.35Zr合金为Φ235mm×900mm连续铸造锭坯，取中间段用锯床切割成18mm×18mm×18mm小块。固溶时效处理在加热室为300mm×200mm×120mm箱式电阻炉中进行，炉温精度±2℃。冷态变形在300型两辊轧机上进行，轧辊尺寸为Φ300mm×400mm。试样表面涂刷约1～2mm厚ZrO2涂层；固溶处理工艺为：经920、940、960、980和1000℃保温1h后水淬。时效处理工艺为：用铝箔包覆试样，经450、500和550℃，分别于0.5、1、2、4、6和8h保温后空冷。导电率测试在D60K数字金属电导测量仪上进行，测量误差小于±0.1%IACS。硬度测试在HB-3000B-I型布氏硬度计上进行，压头直径10mm，载荷9807N，加载时间30s，测量误差小于±5%。

　　Cu-0.65Cr-0.35Zr合金经固溶处理后，再进行时效处理可获得较高的导电率和硬度，经980～1000℃保温1h处理达到最大饱和固溶度，导电率32～34%IACS，硬度52～54HB。Cu-0.65Cr-0.35Zr合金经1000℃×1h固溶处理，500℃×(2～6)h时效，导电率大于75%IACS，硬度大于115HB；合金经500℃时效8h后硬度没有明显下降，具有500℃的抗高温软化能力。时效前施加冷变形，可明显提高合金时效强化效果，而对合金的导电率影响不大。经1000℃×1h固溶处理，60%冷变形，经500℃时效2h，导电率70.7%IACS、硬度163HB、抗拉强度532MPa、伸长率9.2%；冷变形量为80%时，其抗拉强度可提高到585MPa，断裂伸长率16.3%。