Cu-Cr-Zr合金は、Cuを基体に加入し、クレーム、Zrや他の微量元素の形成の合金は構造物の高伝導銅合金の一種。国際標準組織（ISO1336）の規定の化学成分（品質の点数を0 . 3～1 . 4％のクレーム、0 . 02%～0 . 20％のZr、不純物< 0．2％で、殘りはCu。この類の合金を適切な変形、熱処理プロセス処理後、高強度と良好な導電、熱伝導性能、抗張力は普通は600MPa以上、導電率より80%IACS、しかも抗軟化温度が高く、耐摩耗性能がよい。代表的な製品は日本のOMCL-1とNK120；OMCL-1引張強度と導電率はそれぞれ592 MPaと82.7%IACS；NKl20合金の引張強度と導電率はそれぞれ580MPaと80%IACS。

この合金その優れた総合性能を応用して強化され、高導分野、例えば調製连铸機結晶器内張り、集積回路リードフレーム、電車や電気機関車の架空導体、先材料、製鉄高炉の風の通路の小さいセット、制作自動溶接機の電極、電機のかごの条、高速電気機関車が滑る線などの肝心な部位の導電素子や、高温の環境の中で仕事要求高強度、高い導電率の部品。

国内では現在、この材料の需要の主な輸入では、国内市場の需要量は年400-600 t / a、欧米市場需要数千トンに達している現在、そして急激な上昇傾向。製品の付加価値が高い、市場の見通しが良い。この合金その優れた総合性能、もうよう材料業界から注目を浴び、外国の学者は関连した研究を行い、多くの成果を取得し、一部の産業化の程度に達し。国内の研究は、発展の段階、まだ産業化を達成していない。

この節から合金元素、作製技術などを検討したCu-Cr-Zr係合金材料の最新の研究の進歩と発展の動態。

Cr、Zr元素の加入純Cu組織と性能の影響

ご存知のように、純粋なCu良好な導電熱伝導性、展延性がいいですが、その強さは一部の応用場合少し不足しており、その合金化や関連の熱処理変形などの工芸の処理、改善と向上その性能はその応用の範囲を拡大して最善の方法。表明を研究して、クレーム、Zrなどの元素の加入を輔の一定の処理を調製構造物の高導の銅合金。

いち。いちクレーム、Zr元素の単独加入純Cu組織と性能の影響

クレームの含有量の増加に伴い、銅合金の導電率低下。銅合金の導電率を保証するために、クレームの加入量が多すぎるべきでなくて。クレームで純Cu中の固溶限界を0.65%、クレームの含有量の増加に伴って、銅合金引張強度、ブリネル硬度値は増大して、しかも加入量が多くなり、増加値が高い。これは、クレームの加入を銅合金の粒を細分化し、Cuから固溶強化作用。また、クレームの溶け、Cu原子格子ひずみとなり、抵抗増大。クレームに量が多いほど、導電率が増えて。純Cuためにクレーム形成固溶体させ、純Cu再結晶温度を上げ、加熱する時Cu-Cr合金が回復再結晶のチャンスは純Cu小さいので、熱に強い性向上。ZrでCu中の固溶度変化の法則とCu-Cr係合金に類似して、Cu-Zr合金、室温で震度Cu-Cr合金が、その導電率より高いCu-Cr合金。この合金の主要な特徴は、クリープ能力及び耐熱性が高く、導電、熱伝導性もとても良いです。

いち.にクレーム、Zr元素の複合加入純Cu組織と性能の影響

クレームとZrの複合加入得たCu-Cr-Zr合金に比べてCu-CrやCu-Zr合金の明確な利点。Cu-Cr合金中のCr粒子の瀋殿物、強度は向上が、導電率、高温軟化温度が低く、しかも生産過程の中で易過時効。Cu-Zr合金導電率が高く、再結晶温度が高いが、Cu-Zr中のCu3Zr粒子線析出在位間違い、分布粗しょうが大きくて、強度の増加は多くなくて、しかも生産過程の中で要求合金一定の変形量。Cu-Cr-Zr合金の鋳造態組織粒が細かく、実態は銅合金の鋳造抗張力は高くて、しかもインゴット良好の伸びやかなり高い断面目減り。Cu-Cr-Zr合金時効析出の粒子は数が多く、しかも均一細密妨げ、転位のよじ登って、滑りや粒界移動させ、合金高の再結晶温度、高温硬度と高い導電率、かつ生産工芸易が安定して、完成品率が高いため、愛顧を受けた。

Batawiなどで比較したCu-Cr合金中の加入するZr、Mg、Ti、Si元素後性能を変化させることができる、中に入ってZr合金強度は最大で、最も有効にすると同時に強度。高温焼き鈍し後の強度の保持はゆっくりと成長のための富Zr粒は、Zrの存在をさせることができないCrはマトリックス中の拡散に影響を受け、Zrクレームの成長が緩やかにさせるまでを維持する球形過時効。Tangなどは、Zrの存在で急速に固めた後に形成された超飽和固溶体や時効過程の中にの析出に比べてCu-Cr合金中のより細かいを高めましたCu-Cr-Zr合金の時効強化効果。I.S . BatraなどCu-Cr-Zr合金の組織や性能を多くの研究、分析したクレーム、Zr元素の加入は合金の影響。K . Kapoorなどの発見、CrとZrの加入させ、Cu-Cr-Zr合金の転位が減少、合金の熱強度を向上させた。

CuCrZr合金の設計

CuCrZr合金属構造物の高伝導銅合金の一種で、高い高い導銅合金研究開発の中心任務は主に解決高強度と高い導電率、熱伝導率の矛盾、すなわち、いかに銅導電率低下の前提の下で、大幅に銅材料の強度。

構造物の高伝導銅合金設計の原則は、①加入適当数量の強化相、②室温を採用し、銅で溶解度が高くない元素、③選択銅合金導電率影響が少ないの元素。だから、現在の強化方法は基本的に2種類あります：1は合金化法、すなわち導入によって適量元素形成固溶体合金で、機械加工、熱処理を組織と構造の変化が発生して、して構造物の高導を兼ね備えた銅合金；2は複合材料法、すなわち複合材料として導入第二相強化銅マトリックス、さらに強度を高める。

現在すでに数十種開発高性能銅合金、主を含むベリリウム銅合金、シリーズCu-Cr-Zr係合金、Cu-Ni-Si係合金とAl2O3拡散強化銅合金、中に、高い高い導Cu-Cr-Zr係合金最も注目され。

構造物の高導Cu-Cr-Zr係合金の強化を採用して固溶強化、瀋殿強化、細粒の強化、変形強化と過剰に強化。

固溶強化の主なメカニズムを溶け溶質原子銅基体形成固溶体引き起こし格子ひずみ、格子ひずみが生じる応力場と週囲の弾性応力場交互作用を阻害する、この役割転位運動を強化材料。

瀋殿強化の要件を達成するための要素は銅の溶解度の温度の変化に従って明らかに、このように、過飽和の合金元素の低下温度に応じて析出、明らかに瀋殿物を生み強化の合金元素は主にクレーム、Zr、Mg、Be、Fe、Ｎｉなど、特にクレーム、Zrの瀋殿強化効果そして、時効後合金の導電率が大幅に回復ので、Cu-Cr、Cu-ZrとCu-Cr-Zr合金は現在の広範な使用構造物の高伝導銅合金。

結晶の強化は、金属塑性変形と転位運動によって合金強度を向上させることができる。細粒強化原理に応用Cu-Cr-Zr係合金の研究は少なく、現在だけでは、足を付けるレアアース、ホウ素などの要素を実現するなど、Cu-Cr合金中の加入希土類元素Y、ラ結果、レアアースに合金の組織構造、再結晶温度、室温や高温強度などの影響がある。希土類元素の加入を効果的に強化した細粒強化と第二相拡散強化の強化メカニズムを組み合わせ、抗張力です500MPa、硬度ですHV120、導電率です90%IACS、軟化温度です800℃。注目すべきは、合金中のレアアースの加入の多くが最適値や範囲を超えて、この範囲を、レアアースの役割とかなり不純物。実際には、Cu-Cr-Zr係合金に細分化剤、冷却速度を高めて、圧力の下で結晶や、高密度インパルス電流などでも葉えて粒の細分化し、これらのお待ちしてさらに研究。しかし、細粒強化材料強度の向上は有限で、一般的に言って、この方法に強化に適している銅強度中等の要求の場合。

変形強化は、大量変形合金硬化させ、転位運動と相互作用に関する、随塑性変形を、一方転位が増え、配信を激化させて、発生転位塞积群、役割を上るなどの障害をさらに高め、転位運動強度合金；一方は電子波発生散乱させ、導電性低下しがちなので、変形強化を単独で使うのではなく、他の手段を使って強化配合。例えば、Cu-0.3Cr-0.15Zr-0.05Mg合金、固溶焼入れ+時効と固溶焼入れ+寒い変形+時効プロセスの2種類の条件の下で、合金の組織や性能の研究。その結果、固溶直接時効後、過飽和固溶体析出CrとCu3Zr粒子、可獲得の強い拡散強化効果；固溶冷間変形後時効り、時効析に、固溶体基体に生き転位帝国と構造、単純な固溶時効とでは、同じ固溶け時効工芸の条件の下で、合金の硬度、引張強度、降伏強度と導電率はそれぞれ42.5%、47 . 7 %向上、87.7%と6 . 0％が、下落62％伸び率。

過剰相は、過剰に見落とすされ、過剰相の数、大きさや分布は制御しにくいからだ。主要メカニズムは、過剰に存在する転位運動強度を高めて合金、もし制御できる過剰相形や大きさ、数や分布させるなど、軸状、細かく均一分布を得ることができ、とても良い強化効果。キムJooなどを研究したと指摘しCu-Cr合金、過度のクレームは銅の導電率は深刻な影響がで銅合金の強度は著しく高まっ。

上述したように、多元マイクロ合金化と多種の手段を総合的に使用は合理的に強化Cu-Cr-Zr係合金の研究の方向。現在、国内は研究開発の合金がCu-Cr-Zr、Cu-Ag-Cr、Cu-Cr-Zr-Mg、Cu-Cr-In、Cu-Cr-Zr-Ce、Cu-Cr-Zr-Y、Cu-Cr-Zr-Ce-Y、CuNiSiCr、CuNiBeCrZr、Cu-Ti-Sn-Cr、Cu-Zr-Te、Cu-Zr-Asなど、これらの合金は基本満足によって使用条件での性能が、足を付けるの第4以上の組元合金中のあり方と作用メカニズムや各種強化手段の最適な組み合わせにはなお深く研究。

Cu-Cr-Zr係合金の調製方法

構造物の高導Cu-Cr-Zr係合金の通常の生産モデルを溶解→鋳造→後処理。現在は構造物の高導Cu-Cr-Zr係合金の研究は主にその後続処理（固溶時効強化などのプロセス）の研究では、前述の通り、それは鋳態の条件の下で、Cu-Cr-Zr係合金の性能はまだ満足できない実際に応用して、しかし、Cu-Cr-Zr係合金の鋳造組織に良好な状態も結局、高強度の高い導電性合金の鍵。明らかに、Cu-Cr-Zr係合金の溶解や鋳造技術の研究に無視できない。しかし現在のこの方面の研究は少なく、また、クレーム、Zrと酸素の親和力が大きく、溶解の場合は真空溶解、これはきっと増えて生産コスト。だから解決Cu-Cr-Zr合金の大気の溶解問題を定め、合理的な溶解工芸、最終的に獲得する方法を選ぶ近い無気孔、かすなどの欠陥を挟んで、高い密度の理想を鋳態組織は企業や研究機関の努力の方向。

現在国内の外で普遍的に採用する強化技術の技術の技術の技術の技術を固に溶けて焼入れ+冷変形+時効を強化する。固溶焼入れ形成過飽和固溶体、寒い変形を引き起こすことができ、空席転位などの欠陥を増やす時効時の形の核率、時効時形成のCr高度拡散粒子とCu3Zr粒子を強化する合金。

ある文献研究したCu-Cr-Zr-Mg合金固溶焼入れ+時効と固溶焼入れ+寒い変形+時効プロセスの2種類の条件の下での合金の組織や性能。その結果、固溶直接時効後、過飽和固溶体析出CrとCu3Zr粒子、可獲得の強い拡散強化効果；固溶冷間変形後時効り、時効析に、固溶体基体に生き転位帝国と構造、単純な固溶時効とでは、同じ固溶け時効工芸の条件の下で、合金の硬度、引張強度、降伏強度と導電率を高めた、それぞれ42.5%、47 . 7 % 87.7%と6％が、下落した62％伸び率。

ある文献研究の2級の時効工芸にCu-Cr-Zr合金性能の影響は、その技術のルートを：固溶焼入れ+常温加工+時効+常温加工+時効+常温加工、合金の引張強度より1級時効処理をごじゅう～100MPa、導電率向上した６％から8%IACS。

Cu-Cr-Zr係合金の調製方法も急速に凝固技術、連続鋳造、多段フォギング、メカニカルアロイング法、複合材料法などの方法で、ここはやらないいちいち紹介されました。

総上記にもかかわらず、現在はCu-Cr-Zr合金の研究はたくさん、しかもそのすでに多くの分野で使われて、なお多くの課題をさらに研究：

Cu-Cr-Zr合金は調合技術、特に大気環境の下で鋳造プロセスはまたとても熟しないで、主要な問題は合金元素焼損深刻で、合金の鋳造欠陥が多くて、生産が不安定、

現在、Cu-Cr-Zr合金まだ公認の三元層相図、その瀋殿相行為やマイクロ瀋殿特徴ははっきりの報道について、時効瀋殿相の成分の違いの観点。

は変形、熱処理にとって、現在が多いためには技術上の検討に、強化メカニズムと析出過程の影響もない法則を深く研究。信じてもいいのは、Cu-Cr-Zr合金は広大な材料の従事者の研究の焦点は、その構造物の高導分野の応用はさらに広く。