直流电流对Cu-0.86Cr合金电导率及时效速率的影响

　　铬青铜是在Cu中加入0.4%～1.1%(质量分数)的Cr形成的合金，其在保持了纯Cu优异导电性的同时，具有较高的强度和弹性、抗腐蚀性能强、加工成型好等一系列的优良性能，主要用来制造电工插头、开关、点焊用电极。此外，也可作为耐磨材料在制造轴承、夹钳、螺旋电缆电枢等各方面获得了广泛的应用[1～3]。由于固溶强化后，合金强度提高但电导率急剧下降，为保持铬青铜高强、高导的特性，通常采用固溶+时效的方法进行热处理，析出的Cr原子作为弥散相分布于基体中提高合金的强度，同时析出相对电子的散射作用要远远小于固溶在Cu基体中Cr原子对电子的散射作用，使得合金的电导率相比于固溶体大大提高，因此铬青铜是一种良好的析出强化型合金。Cu-Cr合金强度和导电性能的提高是此消彼长的过程[4，5]，同时提高合金的强度和导电性能是追求的目标。铝合金、镁合金在热处理时施加直流电流对合金的组织、性能有一定的影响[6～8]，而关于直流电流对Cu-Cr合金时效热处理影响的研究较少。在前期研究的基础上[9，10]，本课题以Cu-0.86Cr合金为研究对象，对合金进行固溶、冷变形和时效处理，重点研究直流电流下时效对合金极限电导率及固溶Cr原子析出速率的影响，旨在为充分挖掘Cu-Cr合金的综合性能提供参考和依据。

　　1试验材料与方法

　　试验材料为Cu-0.86Cr合金，取Φ4mm的棒料进行固溶、冷变形和时效处理。固溶处理工艺为：试样在KSS-1200℃真空气氛管式炉内加热至990℃，保温1h后水淬;然后进行冷拉拔变形，变形量为44%，制成Φ3mm×250mm的试样。试样放置于管式炉内进行时效处理，热处理装置见图1，时效温度为450℃，时效时间分别为1、2、4、6、8、12和16h。为比较直流电流对合金时效速率及时效后合金性能的影响，试样分别施加0和6A(电流密度为85A/cm²)的直流电流;为防止时效过程合金表面氧化，对时效过程进行氩气气氛保护。时效完成后通过ZY9987型数字微欧计测量试样电阻，采用电阻法计算合金的电导率。

　　2试验结果

　　2.1直流电流对Cu-0.86Cr合金时效后电导率的影响

　　图2是有无直流电流下时效后Cu-0.86Cr合金电导率的变化曲线。时效前合金电导率为20.53MS/m，从图2可以看出，时效初期合金的电导率急剧升高，随着时效时间的延长，最终电导率趋于平稳。时效2h合金电导率升到43.92MS/m，时效12h时合金电导率达到最高为48.23MS/m。无电流下时效6h合金电导率达到45.27MS/m，时效6～8h之间电导率有所降低，合金电导率经16h时效后达到47.92MS/m。

　　2.2直流电流对Cu-0.86Cr