Регистрация / Вход
Прислать материал

Высокие прочность и электропроводность в ультрамелкозернистых Cu-Cr сплавах после кручения под гидростатическим давлением

ФИО: Павлушкова Е.Э.

Направление: Нанотехнологии

Научный руководитель: д.т.н., проф. Добаткин Сергей Владимирович

Институт: Институт новых материалов и нанотехнологий

Кафедра: Кафедра Металловедения и физики прочности

Академическая группа: НМ-11-3

В настоящей работе исследовали структуру и свойства сплавов Cu-0,7%Cr, Cu-9,85%Cr и Сu-27(масс)%Cr после кручения под гидростатическим давлением (КГД). Для исследования влияния предварительной термической обработки на структуру и свойства сплавов после КГД, сплавы перед деформацией подвергали закалке в воду с температуры 1000°С и отжигу при 1000°С (охлаждение с печью), а сплав, содержащий 27%Cr, исследовали в литом состоянии. Было показано, что с увеличением содержания хрома микротвердость возрастает с 1700 до 2700 МПа за счет уменьшения среднего размера зерна с ~209 до ~40 нм. Рентгеноструктурный анализ показал, что размер областей когерентного рассеяния (ОКР), плотность дислокаций и доля двойников после КГД мало зависят от режима предварительной термической обработки, однако сильно изменяются при увеличении легирования. С повышением содержания Cr размер ОКР уменьшается почти в два раза с 64 нм до 36 нм, а плотность дислокаций увеличивается в 4 раза с 38·1014 м-2 до 163·1014 м-2. Было показано, что термическая стабильность медно-хромовых сплавов зависит как от исходного состояния сплавов (для низколегированной бронзы), так и от количества хромовой фазы. При увеличении хромовой фазы температура начала разупрочнения повышается и в сплаве с 27 %Cr достигает температуры 500 °С. Нагрев сплавов после КГД приводит к постепенному уменьшению твердости и увеличению электропроводности в случае низколегированной бронзы. Для бронз с 9,85 и 27% Cr обработка, включающая КГД и нагрев позволяет сохранить высокую твердость и значительно увеличить электропроводность. Повышение электропроводности можно объяснить распадом пересыщенного твердого раствора и возвратом границ зерен. В работе показана возможность получения одновременно высокопрочного и электропроводного состояния в исследуемых бронзах путем применения обработки, включающей КГД и последующий нагрев. Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 13-08-00102) и Минобрнауки РФ (Госконтракт №14.А12.31.0001).