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原文传递微量元素对汽车水箱铜带组织性能的影响

论文题名：	微量元素对汽车水箱铜带组织性能的影响
关键词：	汽车水箱;铜带组织;微量元素;大气熔炼法;抗软化性能
摘要：	随着汽车工业的发展，汽车水箱散热器不断地在更新换代，对用于制造散热器用铜材产品的质量提出了越来越高的要求。而我国汽车用超薄水箱铜带的生产技术不高，主要表现为尺寸精度控制水平不高、性能均匀性有待提高。本文采用大气熔炼法制备微合金化铜合金，即在纯铜中分别加入微量的Ni、Sn、Cr、Zr四种元素，通过试验研究了四种元素对铜带组织与性能的影响以及中试实验研究，研究结论如下：　　（1）在熔炼时，Ni和Sn以纯金属加入，Cr和Zr以中间合金的形式加入。合金强度和硬度增加，而导电率下降。微量 Ni、Sn、Cr、Zr四种元素对纯铜的抗软化性能都有不同程度的提升。Cu-0.25Ni软化温度为395℃，Cu-0.25Sn软化温度为440℃左右，Cu-0.25Cr软化温度已达460℃，Cu-0.25Zr软化温度则可达到475℃。　　（2）微量Ni、Sn、Cr、Zr四种元素对纯铜耐腐蚀性能有不同程度的提升：腐蚀速率由Cu-0.05Ni的0.0367mm/a降低到Cu-0.25Ni的0.0267mm/a；Cu-0.05Sn的0.0241mm/a降低到 Cu-0.25Sn的0.0186mm/a；Cu-0.05Cr的0.0299mm/a降低到 Cu-0.25Cr的0.0256mm/a；Cu-0.05Zr的0.0344mm/a降低到Cu-0.25Zr的0.0299mm/a。　　（3） Cu-0.2Cr合金最佳的时效制度为450℃×4h，硬度为87.8HB，导电率为85.7％IACS；Cu-0.2Zr合金最佳的时效制度为450℃×2h，硬度为86.8HB，导电率为86.5%IACS。　　（4）焊接接头硬度都以焊缝中心线对称分布，焊缝处硬度最小，距离焊缝中心越远硬度逐渐升高。Cu-Ni合金焊接热影响区最宽为距中心线5～55mm，焊缝气孔多，焊接接头抗拉强度150MPa，焊接强度只有38.3%；Cu-Sn合金焊接热影响区距中心线5～40mm，焊接接头抗拉强度215.3MPa，可以达到母材的53.7%；Cu-Cr合金焊接热影响区最宽为距中心线5～25mm焊接接头抗拉强度189MPa，只达到母材的46.9%；Cu-Zr合金焊接热影响区最窄距中心线5～15mm，焊接接头抗拉强度185MPa，只达到母材的44.3%。　　（5）经试验比较这四种元素的作用，最终选定了以锡为合金元素添加试制水箱铜带的方案，锡的添加量范围：0.14～0.16%，合金抗拉强度425MPa，导电率大于90%IACS，腐蚀速率0.01892mm/a，抗软化温度425℃左右，均满足水箱铜带的要求。通过对合金熔炼铸造工艺的研究开发，整套熔炼铸造工艺为：铸造温度：1160～1185℃；拉铸工艺参数：6.2mm/0.62s—1.0～2.0s—1.2mm/0.2s—0.2s，拉铸速度：100～140 mm/min；结晶器冷却水压：0.4～0.7MPa。　　（6）研究开发了高精度超薄水箱铜带轧制技术、退火技术及板型控制等技术。　　主要轧制工艺为粗轧：14.5-12.0-9.1-6.0-3.8-2.0-1.4，中轧：1.4-0.9-0.6-0.45，预精轧：0.45-0.25-0.18-0.13-0.1，精轧：0.1-0.085、0.1-0.075、0.1-0.07-0.05。　　钟罩炉退火工艺：厚度为1.4mm，退火温度为400℃，保温6h。　　气垫式连续退火工艺为中轧中间退火：温度650℃，退火速度39m/min；预精轧退火：温度450℃，退火速度95m/min。　　带材厚度最薄可达0.05mm，厚度公差达到±0.003mm，轧制板型可控制在10I以内。
作者：	陆萌萌
专业：	材料工程
导师：	柳瑞清
授予学位：	硕士
授予学位单位：	江西理工大学
学位年度：	2015
正文语种：	中文