[发明专利]铜铬锆合金中铬元素固溶度的评估方法

说明书

本发明申请提供的铜铬锆合金中铬元素固溶度的评估方法，铜铬锆合金中元素比例范围为0.3％～1.4％的铬，0.02％～0.20％的锆，杂质小于0.2％，其余为Cu，包括下列步骤：剪切制得铜铬锆合金的标准样块，清洗标准样块；将标准样块进行热处理，得到待测标准样块；测试待测标准样块的磁化曲线，根据磁化曲线，分析铜铬锆合金中铬元素的固溶度。本发明提供的铜铬锆合金中铬元素固溶度的评估方法通过对合金的标准样品进行热处理后，进行磁学测试，通过得到的磁化曲线判断铬元素的固溶程度，该方法机理简单清晰，同时可以显著区分不同程度铬元素固溶的铜铬锆合金，为检验铜合金中不同元素固溶程度提供了一种可行的标准，从而为高效开发以高强度为主的高性能铜合金提供便利。

技术领域

本发明涉及材料组织成分检测领域，特别是涉及一种铜铬锆合金中铬元素固溶度的评估方法。

背景技术

金属铜因其卓越的电学性能和相对较低的成本在众多领域受到青睐，但纯铜的机械强度偏低，也较大地限制了其应用场景的扩大化。为解决这一问题，专利CN202110754666.6给出了一种高强高导铜铬合金及其制备方法，通过向铜基体中加入铬合金元素，得到铜铬过饱和固溶体，从而增强铜基体性能。但这种方法Cr相稳定性较差，容易长大粗化，影响合金的机械性能。专利CN202210123882.5进一步给出了一种超细晶粒铜铬锆板材的制造方法及铜合金板材的方法，引入Zr元素以细化合金中的Cr相，并在饱和固溶体的基础上对材料进行多层叠轧加热处理，调控强化相在晶界中的析出，从而更高效地提高材料的机械强度。

铜铬锆合金是一种典型的析出强化型铜合金，其强度在达到600MPa的同时，导电率依然可以保持在80％ IACS(International Annealed Copper Standard，国际退火铜标准)左右。在共晶温度下，铬、锆在铜中的溶解度分别为0.73％和0.11％，在室温时铬、锆在铜中的溶解度小于0.03％和0.01％。可见，高温和室温下溶解度差异较大。这种差异即是铜铬锆合金在低温时效时第二相弥散析出的理论基础。第二相的弥散析出会显著阻碍位错的运动，进而提高材料的强度。高温时，合金元素在铜基体中充分固溶，从而促进低温时的弥散析出强化，这是影响合金性能优劣的关键之一。

由上可知，对于铜铬锆合金，欲提高合金的机械强度和电学性能，需要对材料内部第二相固溶程度评估，根据评估的结果相应进行处理。然而，目前对于合金相在铜基体中的固溶程度的专业测试表征手段仍较为欠缺，多以扫描隧道显微镜(Scanning TunnelingMicroscope，SEM)为主。但SEM只能捕捉样品表面的光学信息，即使是探测样品的切面也具有较大的偶然性。

发明内容

基于此，有必要针对上述提到的至少一个问题，提供一种铜铬锆合金中铬元素固溶度的评估方法。

本发明申请提供的铜铬锆合金中铬元素固溶度的评估方法，所述铜铬锆合金中元素比例范围为0.3％～1.4％的铬，0.02％～0.20％的锆，杂质小于0.2％，其余为Cu，该评估方法包括下列步骤：

剪切制得铜铬锆合金的标准样块，清洗所述标准样块；

将所述标准样块进行热处理，得到待测标准样块，所述热处理包括退火和淬火；

测试所述待测标准样块的磁化曲线，根据所述磁化曲线，分析所述铜铬锆合金中铬元素的固溶度。

在其中一个实施例中，所述清洗所述标准样块的步骤包括对所述标准样块进行表面打磨，去除标准样块的表面的氧化层及杂质，再使用酒精喷涂与无尘纸擦拭。

在其中一个实施例中，所述热处理中的退火的温度为800～1000℃，退火过程中的保温时间为1～4小时。

在其中一个实施例中，所述退火在保护气氛下进行。