《柱狀晶組織銅鉻鋯合金的變形行為及形變-時效強化機制》是依託北京科技大學，由付華棟擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：柱狀晶組織銅鉻鋯合金的變形行為及形變-時效強化機制
- 依託單位：北京科技大學
- 項目負責人：付華棟
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
高強高導Cu-Cr-Zr合金接觸線是高速鐵路列車速度和安全性能提升的關鍵材料，市場需求巨大。目前我國高性能Cu-Cr-Zr合金接觸線製備技術落後、主要依賴進口，嚴重製約了高鐵產業的快速發展。本項目將二段式熱冷組合鑄型水平連鑄技術套用於Cu-Cr-Zr合金凝固組織的精確控制，提出採用“二段式熱冷組合鑄型水平連鑄+冷軋變形+形變-時效處理”的工藝方案製備高性能Cu-Cr-Zr合金接觸線的新思路。通過重點研究和闡明“柱狀晶組織合金的變形特徵與機制”、“合金形變-時效互動作用規律與累積強化機制”兩個科學問題，開發一種高性能Cu-Cr-Zr合金短流程高效製備加工工藝，解決現有Cu-Cr-Zr合金製備工藝需熱加工開坯和表面清洗、工藝流程長、生產成本高等問題。
結題摘要
高強高導Cu-Cr-Zr合金接觸線是鐵路速度和安全性提升的關鍵材料之一，市場需求巨大。然而，目前該合金的製備工藝還存在工藝流程長、生產成本高、產品性能不理想等問題，開發一種高性能Cu-Cr-Zr合金接觸線的短流程製備加工工藝取代現有的製備加工工藝，可顯著提升我國高鐵接觸線產業的國際競爭力。本項目突破了Cu-Cr-Zr合金坯料的二段式熱冷組合鑄型水平連鑄技術，製備了具有柱狀晶組織、表面光亮、低鑄造缺陷、優異加工性能的Cu-Cr-Zr合金坯料；明確了柱狀晶Cu-Cr-Zr合金坯料的冷加工變形行為與機制，實現了高強高導Cu-Cr-Zr合金的高效冷加工變形；明確了柱狀晶Cu-Cr-Zr合金形變-時效互動作用規律與強化機制，開發了Cu-Cr-Zr合金的線上固溶-時效處理新技術，並在企業進行了推廣套用；基於上述研究結果，開發了一種Cu-Cr-Zr合金高鐵接觸線的短流程高效製備加工工藝。該技術相比現有技術具有以下優點：水平連鑄工藝可在凝固界面附近建立超高的溫度梯度和較高的冷卻速率，有效解決了銅鉻鋯合金熔煉和凝固過程合金成分易偏析、鑄造質量差等問題，所製備棒坯組織緻密，成分均勻，且形成了強軸向取向柱狀晶組織，有利於提高合金的後續冷加工性能；提出的線上感應加熱連續固溶淬火和時效處理方式，自動化程度高，生產效率高，產品性能均勻性和一致性好，適合於超大盤重、超大長度銅鉻鋯合金接觸線的規模化工業生產；提出的“軋制/拉拔-時效-拉拔-時效”的二級時效處理工藝，可顯著提高銅鉻鋯合金線材的力學和導電性能，實現高性能銅鉻鋯合金接觸線材的製備加工。
