Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Nghiên cứu về các thuộc tính cơ học và điện của hợp kim Cu–Sc và Cu–Zr
Tóm tắt
Bài báo nghiên cứu trình bày tác động của phụ gia scandium và các điều kiện nhiệt luyện khác nhau đến các thuộc tính cơ học, điện và khả năng chịu nhiệt của đồng. Các công trình nghiên cứu đã được thực hiện bao gồm sản xuất hợp kim CuSc0.15 và CuSc0.3 thông qua phương pháp tổng hợp kim loại với việc sử dụng lò cảm ứng và quá trình kết tinh trong các crucible bằng graphit ở nhiệt độ môi trường. Ngoài ra, một hợp kim CuZr0.15 cũng được sản xuất như một vật liệu tham chiếu cho các hợp kim Cu–Sc đã được tổng hợp trước đó. Trong quá trình nghiên cứu, việc lựa chọn chế độ nhiệt luyện cho các vật liệu được sản xuất được thực hiện với mục tiêu đạt được tỷ lệ các thuộc tính cơ–điện cao nhất. Các vật liệu thu được theo cách này sau đó đã được kiểm tra khả năng chịu nhiệt. Các thông số kiểm tra khả năng chịu nhiệt bao gồm các nhiệt độ trong khoảng từ 200–700 °C và thời gian tôi luyện là 1 giờ. Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các hợp kim CuSc0.15 và CuSc0.3 có khả năng chịu nhiệt cao hơn sau khi tôi cứng so với hợp kim Cu–Zr. Bài báo cũng trình bày nghiên cứu vi cấu trúc của các vật liệu được sản xuất, cho thấy rằng các phần tử hợp kim chủ yếu được kết tủa tại các ranh giới hạt của cấu trúc vật liệu.
Từ khóa
#Cu–Sc alloys #Cu–Zr alloys #mechanical properties #electrical properties #heat resistance #heat treatment #precipitation hardeningTài liệu tham khảo
Davis JR. ASM specialty handbook: copper and copper alloys. Materials Park: ASM International; 2001.
Liu P, Tong L, Wang J, Shi L, Tang H. Challenges and developments of copper wire bonding technology. Microelectron Reliab. 2012;52:1092–8.
Guo N, Li D, Yu H, Xin R, Zhang Z, Li X, Liu C, Song B, Chai L. Annealing behavior of gradient structured copper and its effect on mechanical properties. Mater Sci Eng A. 2017;702:331–42.
Campell FC. Elements metallurgy and engineering alloys. Materials Park: ASM International; 2018. p. 139–45.
Bo H, Liu LB, Jin ZP. Thermodynamic analysis of Al–Sc, Cu–Sc and Al–Cu–Sc system. J Alloys Compd. 2010;490:318–25.
Zhao Y, Pang T, He J, Tao X, Chen H, Ouyang Y, Du Y. Interdiffusion behaviors and mechanical properties of Cu–Zr system. Calphad. 2018;61:92–7.
Sarin VK, Grant NJ. Cu–Zr and Cu–Cr–Zr alloys produced from rapidly quenched powders. Metall Trans. 1972;3:875–8.
Batra IS, Dey GK, Kulkarni UD, Banerjee S. Microstructure and properties of a Cu–Cr–Zr alloy. J Nucl Mater. 2001;299:91–100.
Wei T, Liming B, Fengcang M, Jiandi D. Effect of Zr on as-cast microstructure and properties of Cu–Cr alloy. Vacuum. 2018;149:238–47.
Tu JP, Qi WX, Yang YZ, Liu F, Zhang JT, Gan GY, Wang NY, Zhang XB, Liu MS. Effect of aging treatment on the electrical sliding wear behavior of Cu–Cr–Zr alloy. Wear. 2002;249:1021–7.
Huang AH, Wang YF, Wang MS, Song LY, Li YS, Gao L, Huang CX, Zhub YT. Optimizing the strength, ductility and electrical conductivity of a Cu–Cr–Zr alloy by rotary swaging and aging treatment. Mater Sci Eng A. 2019;746:211–6.
Wang W, Kang H, Chen Z, Chen Z, Zou C, Li R, Yin G, Wang T. Effects of Cr and Zr additions on microstructure and properties of Cu–Ni–Si alloys. Mater Sci Eng A. 2016;673:378–90.
Zakharov MV, Zakharov AM, Popov OP, Dashevskaya NE. Effect of scandium on the properties of copper and certain copper alloys. Izvest Vuz Tsvetnaya Met. 1970;4:117–21.
Watanabe S, Kleppa OJ. Thermochemistry of alloys of transition metals: part IV. Alloys of copper with scandium, yttrium, lanthanum, and lutetium. Metall Trans B. 1984;15:357–68.
Yang C, Shao D, Zhang P, Gao YH, Zhang JY, Kuang J, Wu K, Liu G, Sun J. The influence of Sc solute partitioning on ductile fracture of Sc-microalloyed Al–Cu alloys. Mater Sci Eng A. 2018;717:113–23.
Senkov ON, Shagiev MR, Senkova SV, Miracle DB. Precipitation of Al3(Sc, Zr) particles in an Al–Zn–Mg–Cu–Sc–Zr alloy during conventional solution heat treatment and its effect on tensile properties. Acta Mater. 2008;56:3723–38.
Kim WJ, Kim JK, Kim HK, Park JW, Jeong YH. Effect of post equal-channel-angular-pressing aging on the modified 7075 Al alloy containing Sc. J Alloys Compd. 2008;450:222–8.
Sun F, Nash GL, Li Q, Liu E, He C, Shi C, Zhao N. Effect of Sc and Zr additions on microstructures and corrosion behavior of Al–Cu–Mg–Sc–Zr alloys. J Mater Sci Technol. 2017;33:1015–22.
Turchanin MA. Phase equilibria and thermodynamics of binary copper systems with 3 d-metals. I. the copper-scandium system. Powder Metall Met Ceram. 2006;45:143–52.
Predel B. Phase equilibria, crystallographic and thermodynamic data of binary alloys. Physical chemistry. 1st ed. Berlin, Heidelberg: Springer; 2016.
ZHC Copper, UNS C15100, H01 Temper, MatWeb, Your Source for Materials Information—www.matweb.com.
ZHC Copper, UNS C15100, H02 Temper, MatWeb, Your Source for Materials Information—www.matweb.com.
ZHC Copper, UNS C15100, H03 Temper, MatWeb, Your Source for Materials Information—www.matweb.com.
ZHC Copper, UNS C15100, H06 Temper, MatWeb, Your Source for Materials Information—www.matweb.com.
ZHC Copper, UNS C15100, H08 Temper, MatWeb, Your Source for Materials Information—www.matweb.com.