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陶瓷颗粒弥散强化铜基复合材料的研究现状及发展趋势
1
作者 周涛 于镕嘉 +5 位作者 姜雁斌 肖柱 雷前 李周 莫永达 娄花芬 《有色金属(中英文)》 北大核心 2025年第8期1259-1267,共9页
铜的电学和热学性能十分优异,且具备良好的延展性,因此在航空航天、微电子、轨道交通、通讯等领域有非常广泛的应用。然而,纯铜的机械性能和高温稳定性较差,难以满足日益严苛的应用需求。为改善其机械性能,一种有效方法是将陶瓷颗粒作... 铜的电学和热学性能十分优异,且具备良好的延展性,因此在航空航天、微电子、轨道交通、通讯等领域有非常广泛的应用。然而,纯铜的机械性能和高温稳定性较差,难以满足日益严苛的应用需求。为改善其机械性能,一种有效方法是将陶瓷颗粒作为增强相添加至铜基体中。本文主要总结了陶瓷颗粒的主要类型,讨论了陶瓷颗粒增强铜基复合材料的制备工艺和研究现状。最后,结合研究现状对未来的研究方向和发展趋势提出了一些见解。 展开更多
关键词 铜基复合材料 陶瓷颗粒 制备方法 弥散强化 机械性能
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先进核能系统用氧化物弥散强化钢成分设计及制备工艺研究进展
2
作者 翟亚中 车洪艳 +1 位作者 何西扣 包汉生 《粉末冶金技术》 北大核心 2025年第4期484-496,共13页
核能是一种清洁能源,发展具有更高安全性和经济性的第四代核能系统是当下各国的研究热点。传统锆合金已经无法适应第四代核能系统苛刻的服役环境,开发具有优异综合性能的材料成为核能工程应用领域亟待解决的问题。氧化物弥散强化钢(oxid... 核能是一种清洁能源,发展具有更高安全性和经济性的第四代核能系统是当下各国的研究热点。传统锆合金已经无法适应第四代核能系统苛刻的服役环境,开发具有优异综合性能的材料成为核能工程应用领域亟待解决的问题。氧化物弥散强化钢(oxide dispersion strengthened,ODS)因具有良好的综合性能被认为是第四代核能系统反应堆包壳的重要候选材料,是核材料领域的研究热点。氧化物弥散强化钢优异的性能源于其合理的成分设计及独特的显微组织,高数密度的弥散氧化物粒子极大地改善了合金的高温力学性能及抗辐照性能。尽管世界各国围绕氧化物弥散强化钢成分设计-性能-制备工艺开展了大量的研究工作,但是在批量生产方面仍然存在挑战,制约了氧化物弥散强化钢的工程应用。本文就国内外氧化物弥散强化钢的显微组织、成分设计及制备技术等研究工作进行总结和分析,对氧化物弥散强化钢在核能领域的应用前景和当下存在的问题进行总结和展望,为核级氧化物弥散强化钢的发展提供参考。 展开更多
关键词 先进核能系统 氧化物弥散强化钢 显微组织 成分设计 制备工艺
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基于小样品测试氧化物弥散强化HT9钢在650℃下的高温蠕变行为
3
作者 程硕 李世江 +2 位作者 龚翱翔 赵磊 佟振峰 《原子能科学技术》 北大核心 2025年第2期436-443,共8页
氧化物弥散强化钢(ODS)由于其具有较好的高温性能和辐照性能,已成为先进核能系统候选材料。由于其采用粉末冶金的制备工艺,材料多为细晶或超细晶组织。这类细晶材料的高温蠕变行为机制较为复杂,晶粒尺度和弥散强化粒子对蠕变行为的影响... 氧化物弥散强化钢(ODS)由于其具有较好的高温性能和辐照性能,已成为先进核能系统候选材料。由于其采用粉末冶金的制备工艺,材料多为细晶或超细晶组织。这类细晶材料的高温蠕变行为机制较为复杂,晶粒尺度和弥散强化粒子对蠕变行为的影响缺乏深入认识。本文以氧化物弥散强化钢HT9-ODS和参比HT9钢为研究对象,选取典型的快中子反应堆服役温度650℃为实验温度,利用小尺寸样品进行了应力区间为80~180 MPa的蠕变试验。研究了HT9-ODS钢在高温下的蠕变行为,发现在应力高于100 MPa时,弥散颗粒通过钉扎位错使应力集中,高应力条件下的晶界滑动促进裂纹的萌生聚合,晶界滑动起主导作用;在应力降低到80 MPa时,晶界滑动作用下降,弥散颗粒阻碍位错运动,HT9-ODS钢蠕变寿命远长于参比HT9钢。 展开更多
关键词 HT9钢 HT9-ODS钢 氧化物弥散强化 蠕变
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轧制变形量对15Cr氧化物弥散强化钢显微组织与力学性能的影响
4
作者 谢锐 吕铮 +2 位作者 王晴 陈剑波 刘春明 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期16-21,共6页
采用热等静压工艺制备了15Cr氧化物弥散强化(15Cr-ODS)钢并对其进行轧制,研究了轧制变形量(0,30%,50%,70%)对试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:轧制可以提高试验钢的密度,但变形量对密度无明显影响;随轧制变形量增加,试验钢晶... 采用热等静压工艺制备了15Cr氧化物弥散强化(15Cr-ODS)钢并对其进行轧制,研究了轧制变形量(0,30%,50%,70%)对试验钢显微组织与力学性能的影响。结果表明:轧制可以提高试验钢的密度,但变形量对密度无明显影响;随轧制变形量增加,试验钢晶粒细化,组织各向异性更加显著,析出相尺寸变大,分布密度降低;轧制后试验钢的显微硬度、室温至600℃的抗拉强度和断后伸长率均提高;随轧制变形量增加,显微硬度增加,但抗拉强度无明显变化。 展开更多
关键词 氧化物弥散强化钢 轧制变形量 显微组织 硬度 拉伸性能
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氧化物弥散强化镍基高温合金制备与性能研究
5
作者 刘恩宇 马庆爽 +3 位作者 白静 宫明龙 李会军 高秋志 《精密成形工程》 北大核心 2024年第10期50-60,共11页
目的以第三代镍基高温合金粉末为基础,制备氧化物弥散强化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)合金,探讨不同球磨时间与过程控制剂(Process Control Agent,PCA)添加量对机械合金化(Mechanically Alloying,MA)后粉末形貌与尺寸的影响,... 目的以第三代镍基高温合金粉末为基础,制备氧化物弥散强化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)合金,探讨不同球磨时间与过程控制剂(Process Control Agent,PCA)添加量对机械合金化(Mechanically Alloying,MA)后粉末形貌与尺寸的影响,以及放电等离子烧结(Spark Plasma Sintering,SPS)温度对合金压缩性能和硬度的影响。方法利用扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscope,SEM)表征机械合金化后粉末形貌,并统计粉末平均尺寸与晶粒尺寸,结合MHV-50Z/V2.0型数显维氏硬度计与AGS-X-100 kN电子万能试验机等方法对力学性能进行分析。结果PCA的加入能够有效细化粉末,但随着PCA添加量的增加,MA粉末逐渐由球状变为层片状。随着球磨时间的延长,部分粉末逐渐由球状变为扁平球状。另外,粉末的平均尺寸和晶粒尺寸均随球磨时间的延长而先减小后趋于稳定。SPS烧结温度为1050℃的合金性能最优,其极限压缩强度达到1735.61 MPa,维氏硬度高达488.94HV。结论最佳的制备工艺组合为球磨时间36 h,PCA添加量(质量分数)10%,SPS烧结温度1050℃,在此工艺参数组合下可制备出性能较优异的ODS镍基高温合金。 展开更多
关键词 镍基高温合金 氧化物弥散强化 机械合金化 放电等离子烧结 压缩性能
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核电用氧化物弥散强化铁素体/马氏体钢制备技术研究进展
6
作者 周晓胜 孙汝昊 +2 位作者 李国栋 李昊 张煌 《精密成形工程》 北大核心 2024年第10期73-83,共11页
氧化物弥散强化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)铁素体/马氏体钢因其优异的高温力学性能和抗辐照性能,被认为是核电关键部件首选结构材料。ODS铁素体/马氏体钢中添加的氧化物主要为Y_(2)O_(3)。由于Y在Fe中的固溶度非常低,且Y_(2)O... 氧化物弥散强化(Oxide Dispersion Strengthened,ODS)铁素体/马氏体钢因其优异的高温力学性能和抗辐照性能,被认为是核电关键部件首选结构材料。ODS铁素体/马氏体钢中添加的氧化物主要为Y_(2)O_(3)。由于Y在Fe中的固溶度非常低,且Y_(2)O_(3)的熔点非常高,目前主要通过粉末冶金法将Y_(2)O_(3)引入铁基体中。ODS钢基体的合金成分不同,其基体组织不同,将决定着在粉末冶金法的热成形过程中是否发生固态相变。因此,首先详细讨论了ODS马氏体钢和ODS铁素体钢的合金成分、微观组织特征和相变行为。探讨了热成形工艺(热挤/锻压、热等静压和放电等离子烧结技术)对ODS钢微观组织和力学性能的影响。其中,突出了氧化物纳米颗粒与晶界和相界的相互作用,指出氧化物纳米颗粒与界面的相互作用将影响氧化物的均匀分布。针对粉末冶金法在大规模生产、制造成本等方面的局限性,介绍了国内外学者采用感应熔炼法制备ODS钢所进行的尝试及进展。最后综述了目前采用增材制造技术制备高性能ODS钢的进展,涉及增材制造粉末的预处理技术和不同增材制造工艺对ODS钢微观组织和力学性能的影响。增材制造技术制备ODS钢中的氧化物颗粒尺寸及数密度已达可接受水平,在高效、低成本制备高性能ODS钢方面具有巨大潜力。 展开更多
关键词 氧化物弥散强化(ODS)钢 固态相变 粉末冶金法 增材制造技术 力学性能
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弥散强化铜电阻焊电极材料的研制 被引量：41
7
作者 王孟君 娄燕 +1 位作者 张辉 彭大署 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期54-56,共3页
介绍了弥散强化铜电阻焊电板材料的研究与发展过程 。
关键词 弥散强化铜 电阻焊 电极材料 内氧化 机械合金化
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弥散强化铜合金的研究与应用现状 被引量：26
8
作者 燕鹏 林晨光 +5 位作者 崔舜 周增林 李明 陆艳杰 李增德 雷虎 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期101-106,共6页
弥散强化铜具有高强、高导、耐热的特性,是综合性能最好的一类铜合金。比较了原位与非原位制备弥散铜的性能,总结了影响弥散强化铜性能的因素,综述了目前具有产业化前景的原位方法制备弥散铜,最后介绍了弥散强化铜的应用领域。
关键词 弥散强化铜 原位制备 应用领域
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弥散强化铜基复合材料制备工艺 被引量：24
9
作者 武建军 雷廷权 +2 位作者 张运 姜延飞 李国彬 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期195-200,共6页
介绍了一种新的氧化铝弥散强化铜基复合材料制备工艺，研究了制备工艺参数对复合材料组织和性能的影响。结果表明，在氮基气氛中进行内氧化处理同样可以得到具有很好热稳定性的氧化铝弥散强化铜基复合材料；制备工艺参数，尤其是内氧化... 介绍了一种新的氧化铝弥散强化铜基复合材料制备工艺，研究了制备工艺参数对复合材料组织和性能的影响。结果表明，在氮基气氛中进行内氧化处理同样可以得到具有很好热稳定性的氧化铝弥散强化铜基复合材料；制备工艺参数，尤其是内氧化工艺对材料性能有显著影响。由于介质和工艺流程的改变，在保证复合材料性能的前提下，降低了生产成本，稳定了产品质量，本工艺有助于氧化铝弥散强化铜基复合材料的规模化生产。 展开更多
关键词 弥散强化 氧化铝 制备工艺 铜基 复合材料
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原位复合法制备纳米粒子弥散强化铜合金研究进展 被引量：23
10
作者 郭明星 汪明朴 +2 位作者 李周 曹玲飞 程建奕 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2005年第4期1-3,共3页
分析讨论了制备纳米弥散强化铜合金的几种重要原位复合法,其中包括内氧化法、碳热还原法、喷射沉积法和机械合金化法,以及不同因素对弥散强化铜合金性能的影响。简要指出了制备纳米弥散强化铜合金的发展方向。
关键词 原位复合法 弥散强化 铜合金
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Cu-Al_2O_3纳米弥散强化铜合金的短流程制备工艺及性能 被引量：14
11
作者 程建奕 汪明朴 +2 位作者 李周 郭明星 曹先杰 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期127-130,134,共5页
研究了一种简化的短流程工艺,成功地制备出几种不同成分的Cu-Al2O3弥散强化铜合金.对Cu-0.3wt%Al合金粉末内氧化的研究表明,在700℃～900℃内氧化时,早期进行得非常迅速,硬度的提高主要发生在1h以内;不同温度下内氧化达到硬度峰值的时... 研究了一种简化的短流程工艺,成功地制备出几种不同成分的Cu-Al2O3弥散强化铜合金.对Cu-0.3wt%Al合金粉末内氧化的研究表明,在700℃～900℃内氧化时,早期进行得非常迅速,硬度的提高主要发生在1h以内;不同温度下内氧化达到硬度峰值的时间也各不相同,且900℃内氧化时硬度的峰值为最高(HV=141).随Al2O3体积分数的增加,挤压态合金σb和σ0.2均逐渐升高,但其增速随Al2O3的增加有逐渐减缓之势.经不同变形量的冷拉拔后,σb和σ0.2基本呈相对均匀的速度增加,且随Al2O3含量的增加,加工硬化的速率逐渐变慢,延伸率则相应降低,电导率的下降幅度不大.所有Cu-Al2O3合金在退火后均能保持其大部分强度(≥72%). 展开更多
关键词 Cu—Al2O3 短流程 弥散强化 性能
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弥散强化型导电铜基复合材料的研究进展 被引量：17
12
作者 郭铁明 季根顺 +3 位作者 马勤 周琦 贾建刚 陈辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期27-31,35,共6页
弥散强化铜基材料是一类具有优良综合性能的新型结构功能一体化材料,综述了弥散强化型导电铜基复合材料的理论研究进展、国内外的应用,以及近年来该材料制备方法的研究新进展,总结了该类材料的主要复合体系,指出解决增强相粉体的细化及... 弥散强化铜基材料是一类具有优良综合性能的新型结构功能一体化材料,综述了弥散强化型导电铜基复合材料的理论研究进展、国内外的应用,以及近年来该材料制备方法的研究新进展,总结了该类材料的主要复合体系,指出解决增强相粉体的细化及增强相与基体铜之间的界面适配性问题是该类材料发展的关键性技术。 展开更多
关键词 弥散强化 导电率 铜基复合材料
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弥散强化铜合金的研究现状 被引量：12
13
作者 李斌 刘贵民 +2 位作者 丁华东 雍青松 郑晓辉 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第17期107-111,共5页
从组分设计出发,详细阐述了弥散颗粒和合金元素的种类、含量及微观结构对材料性能的影响。介绍了机械合金化法、内氧化法、化学沉淀法和溶胶-凝胶法制备弥散强化铜合金的工艺过程和特点。指出了未来弥散强化铜合金组分设计和制备工艺研... 从组分设计出发,详细阐述了弥散颗粒和合金元素的种类、含量及微观结构对材料性能的影响。介绍了机械合金化法、内氧化法、化学沉淀法和溶胶-凝胶法制备弥散强化铜合金的工艺过程和特点。指出了未来弥散强化铜合金组分设计和制备工艺研究中应关注的焦点问题及研究方向。 展开更多
关键词 弥散强化 铜合金 组分设计 制备工艺
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内氧化-冷轧制备Al_2O_3弥散强化铜合金的组织与性能 被引量：12
14
作者 高翔 罗丰华 +3 位作者 谭永菊 付晓虎 陈春辉 崔建民 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2019-2024,共6页
以Cu-0.15%(质量分数)Al合金粉末为原料、Cu2O为氧化剂,采用内氧化-冷轧法制备Al2O3弥散强化铜合金,研究合金的组织与性能。结果表明:由内氧化-冷轧法制备的合金的σb>520MPa、σ0.2/σb>90%、电导率(IACS)也保持在80%以上;经950... 以Cu-0.15%(质量分数)Al合金粉末为原料、Cu2O为氧化剂,采用内氧化-冷轧法制备Al2O3弥散强化铜合金,研究合金的组织与性能。结果表明:由内氧化-冷轧法制备的合金的σb>520MPa、σ0.2/σb>90%、电导率(IACS)也保持在80%以上;经950℃退火后,合金的σb>400MPa;此合金具有高强、高导和优良的抗高温软化性能;冷轧态弥散强化铜合金的组织呈拉长变形的纤维状,试样断口分布有一定数量的韧窝;经950℃退火后,合金的纤维组织宽化,试样断口表面韧窝增多、变深,塑性提高。 展开更多
关键词 铜合金 弥散强化铜合金 内氧化 冷轧
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氧化物弥散强化高温合金 被引量：32
15
作者 柳光祖 田耘 单秉权 《粉末冶金技术》 CAS CSCD 北大核心 2001年第1期20-23,共4页
简要地概述了ODS高温合金的发展状况、生产工艺、组织与性能特点及应用前景等。
关键词 氧化物弥散强化 高温合金 ODS 粉末冶金 航空材料
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弥散强化铂基复合材料的研究与应用现状 被引量：9
16
作者 张吉明 耿永红 +2 位作者 陈松 管伟明 张昆华 《贵金属》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期63-69,共7页
弥散强化铂基材料是一种先进的结构型与高温型贵金属复合材料,是玻璃纤维漏板材料发展的主要方向。论文阐述了弥散强化铂基材料国内外研究现状,弥散强化铂基材料的制备方法、组织结构特点、力学性能和强化机理,介绍了弥散强化铂基材料... 弥散强化铂基材料是一种先进的结构型与高温型贵金属复合材料,是玻璃纤维漏板材料发展的主要方向。论文阐述了弥散强化铂基材料国内外研究现状,弥散强化铂基材料的制备方法、组织结构特点、力学性能和强化机理,介绍了弥散强化铂基材料的主要应用以及新的发展动向。 展开更多
关键词 复合材料 弥散强化 铂基材料 持久强度 蠕变方程
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原位TiC颗粒弥散强化普碳钢的磨损性能 被引量：12
17
作者 吴钱林 孙扬善 +1 位作者 薛烽 杨才定 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期836-841,共6页
研究了在磨粒磨损条件和不同载荷的油磨条件下,原位合成TiC弥散强化不同碳含量的普碳钢的磨损性能.结果表明,运用原位合成工艺可以制备出微米级的TiC颗粒弥散强化普碳钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好.加入TiC后,碳质量分数... 研究了在磨粒磨损条件和不同载荷的油磨条件下,原位合成TiC弥散强化不同碳含量的普碳钢的磨损性能.结果表明,运用原位合成工艺可以制备出微米级的TiC颗粒弥散强化普碳钢,TiC颗粒在强化钢中分布均匀,与基体结合良好.加入TiC后,碳质量分数为0.55%和0.8%的普碳钢在油润滑磨损条件下耐磨性得到了很大的提高.当载荷为150 N时,TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢提高了近一个数量级,但随着载荷的加大,TiC颗粒对抗磨损的改善作用减弱.在碳质量分数大于1.0%的高碳钢中,引入TiC对材料性能的改善作用不如含碳量较低的碳钢显著.在以刚玉轮为摩擦副的磨粒磨损条件下,含碳质量分数为0.55%和0.8%的TiC弥散强化钢的耐磨性能比相应的基体钢分别提高了大约100%和50%.然而对碳质量分数为1.4%普碳钢,TiC的引入对耐磨损性能没有显著的改善作用. 展开更多
关键词 原位合成 TiC弥散强化钢 油磨 磨料磨损
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弥散强化铂基材料的研究现状 被引量：9
18
作者 张吉明 耿永红 +2 位作者 陈松 管伟明 张昆华 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期58-62,70,共6页
弥散强化铂基材料是一种先进的结构型与高温型贵金属复合材料,并且是玻璃纤维漏板材料发展的主要方向。综述了弥散强化铂基材料的制备方法及其优缺点,总结了目前弥散强化铂基材料中存在的固溶强化、晶界强化及弥散强化的强化机理及其研... 弥散强化铂基材料是一种先进的结构型与高温型贵金属复合材料,并且是玻璃纤维漏板材料发展的主要方向。综述了弥散强化铂基材料的制备方法及其优缺点,总结了目前弥散强化铂基材料中存在的固溶强化、晶界强化及弥散强化的强化机理及其研究进展,介绍了弥散强化铂基材料的组织结构特点及其蠕变特征、常温高温下的主要性能、应用以及新的发展动向,为弥散强化铂基材料的选择、研究以及工业化应用提供了参考依据。 展开更多
关键词 铂基材料 固溶强化 晶界强化 弥散强化
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纳米Al_2O_3弥散强化铜复合材料的产业化制备及研究 被引量：11
19
作者 李美霞 罗骥 +2 位作者 郭志猛 候婷 张云霞 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期50-52,70,共4页
采用内氧化法以水雾化铜铝粉为原料制备出铝含量(质量分数)分别为0.15%、0.40%、0.60%的Al2O3弥散铜复合材料。研究了Al2O3弥散强化铜材料的组织与性能,结果表明,弥散铜材料的晶粒细小,晶粒大小约为10μm;γ-Al2O3在基体中均匀分布,平... 采用内氧化法以水雾化铜铝粉为原料制备出铝含量(质量分数)分别为0.15%、0.40%、0.60%的Al2O3弥散铜复合材料。研究了Al2O3弥散强化铜材料的组织与性能,结果表明,弥散铜材料的晶粒细小,晶粒大小约为10μm;γ-Al2O3在基体中均匀分布,平均尺寸约为6nm,间距为40nm;挤压态为Al含量0.60%的弥散铜棒材(Φ25mm)不经任何中间热处理,直接冷拉拔即可得到Φ3mm的铜丝,其抗拉强度高达680MPa,电导率达78%IACS。 展开更多
关键词 内氧化 弥散强化铜 产业化
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退火对纳米Al_2O_3粒子弥散强化铜合金显微组织与性能的影响 被引量：8
20
作者 谭望 汪明朴 +1 位作者 程建奕 李周 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期75-77,80,共4页
通过力学性能、电学性能测量和金相、电镜观察对Cu Al2 O3 弥散强化铜合金冷加工和退火态性能和组织的变化进行了系统研究。结果表明 :挤压态合金随冷拉拔变形量增大 ,σb 和σ0 .2 逐渐升高 ,δ逐渐下降 ,电导率则变化甚微。合金经 92 ... 通过力学性能、电学性能测量和金相、电镜观察对Cu Al2 O3 弥散强化铜合金冷加工和退火态性能和组织的变化进行了系统研究。结果表明 :挤压态合金随冷拉拔变形量增大 ,σb 和σ0 .2 逐渐升高 ,δ逐渐下降 ,电导率则变化甚微。合金经 92 %的变形后 ,σb、σ0 .2 、δ和电导率分别为 490MPa、485MPa、10 %和 91.4%IACS ,其在 40 0～ 10 5 0℃温度范围退火后性能有不同程度的恢复。不同变形量的合金样品 90 0℃ ,1h退火后性能均恢复至挤压态水平 ,且未见再结晶现象。 展开更多
关键词 弥散强化 显微组织 性能 退火 铜合金 CU-AL2O3
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