图1　Cr含量Cu-Cr合金对铸件性能的影响
1.导电率2.抗拉强度 模具网ugproe.com

从图1中可以看出，为使铸件获得良好的综合性能，Cr含量控制在0.4%～1．0%的范围内为宜。

3.3　固溶温度对铸件强度和导电性能的影响

Cu-Cr合金接头铸件的热处理工艺包括固溶和时效这两个环节，其性能的好坏主要取决于合金基体中铬粒子析出物的大小和分布。提高固溶温度，延长保温时间，虽然可增加铬在铜基体中的固溶量，使基体金属位错密度增大，同时发生晶格畸变，从而使铸件的强度得到提高。但过高的温度和时间将造成合金晶粒粗大，铬粒子聚集在晶界，产生过烧现象。而过烧铸件在随后的加工过程中易产生裂纹，并增大铸件表面脱落层和氧化损耗，从而降低铸件的强度和导电性。相反，如果固溶温度过低，保温时间过短，则铬在铜基体中的固溶过程不充分，固溶量就过少，且成分不均匀，在随后的时效过程中还容易产生不连续脱溶，从而也会降低铸件的强度和导电性[2]。

将同一条件下的铸坯分别在920～1000℃保温1h，每隔20℃进行固溶处理，然后水淬，再经480℃保温1h，然后随炉冷却，加工成试样(块)后测得的性能如图2、图3。

图2　固溶温度对Cu-Cr合金铸件强度和伸长率的影响
1．抗拉强度2．屈服强度3．伸长率

图3　固溶温度对Cu-Cr合金铸件导电率和硬度的影响
1．导电率　2．硬度

从图2和图3可知，随着固溶温度的提高，铸件的力学性能和导电性也随之提高，但达到一定温度时，两者会随之下降。因此，固溶温度选择的原则，是在不产生过烧的前提下尽量高一些，使铬尽可能多地固溶于基体中，使其固溶量达到最大值。试验证明，Cu-Cr合金接头铸件的固溶温度以980～1000℃保温1h为宜。

3.4　时效温度和时间对铸件强度和导电性能的影响

Cu-Cr合金是兼有固溶强化加时效硬化，即析出强化型合金，时效时有铬粒子析出且呈均匀细密分布。时效效果，取决于合金成分、固溶体特性、时效温度和时间、过饱和度、析出过程特性和强化相结构等。对同一成分的过饱和固溶体来说，时效温度和保温时间是影响时效效果的主要因素。

将同一条件下的铸坯，采用不同温度而时间相同或相同温度而时间不同进行时效，然后随炉冷却，加工成试样(块)后测得的性能见表1、表2。

表1　时效温度不同而时间相同时对铸件性能的影响

表2　时效温度相同而时间不同时对铸件性能的影响

从表1和表2可以看出，当时效温度不同而时效时间相同时对铸件各种性能的影响较为显著。反之，当时效温度相同而时效时间不同时除对铸件的力学性能影响稍大外，对导电性能的影响却不明显，相差最多不过1%。试验证明，Cu-Cr合金接头铸件的时效温度和时间以480℃×1h为宜。

4　结论

(1)　试验证明，Cu-Cr合金接头铸件的Cr含量以0.4%～1．0%为宜。
(2)　Cu-Cr合金接头铸件的最佳热处理工艺是980℃保温1h，然后水淬，再在480℃保温1h，随炉冷却。
(3)　在上述两种条件下，该铸件的综合性能均可远远满足美国西屋电气公司的标准和ASTM　E272的要求。
(4)　从该铸件装机运行试验表明，Cu-Cr合金是一种力学性能好且导电性优异的铜基材料，在机电行业中前景看好，值得推广。