【摘 要】
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Cu-2.7Be板带材是高性能光电倍增管倍增极的理想材料,在航空航天、电子工业及仪器仪表领域拥有巨大的使用前景,较高的铍含量使得Cu-Be基体中产生大量硬脆第二相,从而影响板材的加工成形,制备中强高韧耐蚀的Cu-2.7Be板材是其后续加工成型与服役的关键,热轧温度是控制Cu-2.7Be板材的关键。本文以Cu-2.7Be合金为研究对象,系统研究了不同热轧温度条件下Cu-2.7Be板材力学性能与耐腐蚀
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Cu-2.7Be板带材是高性能光电倍增管倍增极的理想材料,在航空航天、电子工业及仪器仪表领域拥有巨大的使用前景,较高的铍含量使得Cu-Be基体中产生大量硬脆第二相,从而影响板材的加工成形,制备中强高韧耐蚀的Cu-2.7Be板材是其后续加工成型与服役的关键,热轧温度是控制Cu-2.7Be板材的关键。本文以Cu-2.7Be合金为研究对象,系统研究了不同热轧温度条件下Cu-2.7Be板材力学性能与耐腐蚀性能的影响规律,主要结论如下:1、研究了热轧温度对Cu-2.7Be热轧板材显微组织的影响规律,在热轧温度低于780℃时,再结晶晶粒尚未长大,整体晶粒尺寸不均匀性较高;热轧温度升高至780℃后,再结晶晶粒长大,晶粒尺寸均与性明显提高,整体尺寸增大明显,同时产生了大量的退火孪晶。2、探究了热轧温度对Cu-2.7Be热轧板材力学性能变化规律,随着热轧温度的升高,Cu-2.7Be合金热轧板材在整体温度区间强度下降、延伸率提高的特点,在高温区域与低温区域内部,热轧板材强硬度随温度升高变化不明显,整体抗拉强度呈现非线性变化,在730℃与780℃直接存在明显的阶梯状突变点。3、采用Taylor多晶力学模型分析了显微组织对力学性能的作用机制。基于Taylor多晶力学模型计算,可以发现晶界、孪晶界与动态析出相等对Cu-2.7Be最终的屈服强度均能产生较大影响,在热轧温度较低时,晶粒尺寸较小,晶界密度高,除去基础固溶与晶格摩擦的贡献之外,热轧板材的屈服强度主要由不包含孪晶的细晶强化提供,孪晶界对其屈服强度贡献的占比很低;随着热轧温度逐渐升高,晶粒逐渐长大,孪晶界占比增高,孪晶界带来的屈服强度贡献也随之增长。4、采用了电化学试验、浸泡试验、显微分析等多种手段探究了热轧温度与Cu-2.7Be合金热轧板材耐蚀性能的影响机制。腐蚀实验结果表明随着热轧温度的提高,Cu-2.7Be合金热轧板材的耐蚀性能呈下降趋势,综合力学性能与腐蚀性能结果,Cu-2.7Be板材适宜的热轧变形温度区间为730℃～780℃。5、电化学研究结果表明,板材的交流阻抗（EIS）随热轧温度的升高,样品与介质的双层界面电阻下降,结合腐蚀形貌SEM分析发现,腐蚀主要发生在第二相附近,连续分布的第二相为硬脆针状组元,结构致密性较差,微区孔隙较多,氯离子更易侵入内部,造成该区域耐蚀性能明显下降。而热轧温度低于730℃时,第二相周围存在大量细小的再结晶晶粒,晶界密度增加,耐蚀能力较高,为易被腐蚀的第二相提供了保护。
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