摘要
铜合金因其良好的力学、导热、导电等综合性能，是得到广泛应用的有色金属材料之一。近年来，随着我国现代工业的发展，铜及铜合金被广泛应用于车轨工业、制造业、建筑业、航天航空制备业等领域。直接时效、预变形+时效、预变形+时效+变形+时效等形变热处理和微合金化均可以提升Cu-Cr合金的性能。本文通过添加Zn、Fe、Ti+Si和Sn以及形变热处理对高Cr含量Cu-Cr系合金的微观组织、力学性能、强化机制、摩擦磨损行为等进行了系统研究。论文得到如下主要结论: (1)Zn、Fe、Ti+Si、Sn的添加均可提高Cu-Cr系合金的最大抗拉强度和抗高温软化温度，提高合金的位错密度，细化晶粒，减小析出相尺寸，并加强晶界强化和析出强化。预冷变形+时效+冷变形+时效工艺中的多次冷变形可以引入位错缺陷和畸变能，有效促进脱溶沉淀，提升合金导电率和强度，并提升其高温软化温度。 (2)多次轧制时效可以帮助Cu-Cr合金中溶质原子更好地析出，析出强化效果显著，并且基体得到净化，提高了导电率。同样，第三组元的加入抑制了Cu-Cr合金退火过程中的重结晶和析出相的长大，以及位错的消除使Cu-Cr合金的软化温度得到较大提升。Cu-Cr-X合金的软化是基体晶粒的长大、析出相的粗化和位错密度的降低共同作用的结果。 (3)高Cr含量的Cu-6Cr合金中弥散分布的Cr粒子有利于提高合金的耐磨性能，降低了磨损率。在低载荷和低转速下，Cu-6Cr合金的主要磨损机制为磨粒磨损和氧化磨损，而在高载荷和高转速下的主要磨损机制是氧化磨损和粘着磨损。
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