發(fā)布時間：2024-12-18 03:32

　　銅合金研發(fā)的核心問題是導(dǎo)電與強度的矛盾,強度的提升一般會同時降低導(dǎo)電性,這兩種性能都與化學(xué)近程序結(jié)構(gòu)特征相關(guān)。本論文在理解合金的導(dǎo)電原理和強化機理的基礎(chǔ)上,以Cu-Ni-Mo合金為例,以化學(xué)近程序結(jié)構(gòu)作為合金化所帶來的電阻率和強度增量的結(jié)構(gòu)根源,研究固溶體銅合金的導(dǎo)電性能和強度的定量關(guān)聯(lián)。結(jié)合本課題組前期工作,利用團(tuán)簇加連接原子模型實現(xiàn)了對近程有序結(jié)構(gòu)的描述,以此模型作為電阻率和強度關(guān)聯(lián)性的橋梁,試圖找到能夠反映合金本質(zhì)屬性的特征參量,將此特征參量應(yīng)用于銅合金的成分性能分區(qū)中,可以成為銅合金選材的理論依據(jù)。本論文具體的工作內(nèi)容涵蓋以下三個方面:(1)首先,基于化學(xué)近程有序模型分析了 Cu-Ni-Mo合金的電阻率產(chǎn)生機理,并利用此團(tuán)簇模型建立了電阻率與成分間的定量關(guān)系。因為固溶體合金的團(tuán)簇加連接原子模型只限于第一近鄰和次近鄰原子之間的相互作用,極大簡化了對化學(xué)近程序結(jié)構(gòu)的描述,通過引入三元面心立方銅基合金Cu-Ni-Mo固溶體的團(tuán)簇模型[Mo1-Ni12],定量確定了表述電阻率與溶質(zhì)濃度關(guān)聯(lián)的Matthiessen定律的具體形式。具體來說,隨著添加Mo/Ni值的變化,通過模型的引入可以將固...

【文章頁數(shù)】：132 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１主要銅合金的導(dǎo)電率、抗拉強度和硬度［４１］

為了提高銅的綜合性能如提高純銅的強度，需要向純銅中添加合金化元素使之變?yōu)??合金，銅合金的導(dǎo)電性和強度的提升是一對矛盾，即導(dǎo)電好而強度低，強度提高則導(dǎo)電??性下降。在圖１．１中展示了幾種典型銅合金的導(dǎo)電率、抗拉強度和硬度可以看到電??導(dǎo)率和強度的耦合變化，它們是此消彼長的關(guān)系，綜....

圖１．２合金元素固溶對Ｃｕ合金電阻率的影響??

體中的合金化元素，會明顯增強對電子運動的阻礙作用，在不同程度上降低了純銅的導(dǎo)??電、導(dǎo)熱性，導(dǎo)電性的變化與合金化元素的加入量成反比，即合金化元素含量越高，其??導(dǎo)電性就越差［４＼圖１．２給出了不同的固溶合金化元素對銅的導(dǎo)電性能的影響規(guī)律??從圖中可見，固溶合金元素中以Ｓｉ、Ｃｏ、....

圖１．３固溶體中溶質(zhì)原子分布示意圖［７７］

固溶體中溶質(zhì)原子的分布方式主要取決于同類原子間的結(jié)合能五ａａ、Ｅｂｂ與異類原子間??的結(jié)合能五ＡＢ的相對大�。郏罚罚�。當(dāng)＝＝五ＡＢ，則溶質(zhì)原子在溶劑晶格結(jié)構(gòu)中傾向于??呈現(xiàn)無序分布，如圖１．３（ａ）所示；當(dāng)味ａａ?＋?Ｅｂｅ＾＾ａｂ，則溶質(zhì)原子傾向于呈現(xiàn)偏聚分??布，如圖１．３（....

圖１．４典型析出強化銅合金的抗拉強度和電導(dǎo)率［９３１

當(dāng)單獨使用固溶強化的效果不理想時，往往會結(jié)合析出強化來提高合金性能，析出??強化成為材料強度提升的重要手段。典型析出強化型銅合金有Ｃｕ－Ｆｅ、Ｃｕ－Ｚｒ、Ｃｕ－Ｃｒ、??Ｃｕ－Ｎｉ－Ｓｉ等，在圖１．４中給出了幾種典型的析出型銅合金的抗拉強度和電導(dǎo)率的關(guān)系??從圖中可以看出析出強化....

本文編號：4016989