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Cu-Cr系合金是一种析出强化型合金,具有良好的综合性能,被广泛应用于轨道交通、电子电气行业,而微量合金元素的加入可进一步优化Cu-Cr系合金的综合性能。本论文选择Fe、Ni为微量加入元素,以纯Cu(99.95 wt.%)、Cu-8.0wt.%Cr中间合金、纯Fe(99.9 wt.%)、纯Ni(99.99 wt.%)为原料,通过大气熔炼的方法制备了Cu-Cr-Fe-Ni系四元合金,采用X射线衍射、金相(OM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、透射电镜(TEM)等分析测试方法,研究不同Ni含量、热加工、固溶处理、冷变形、时效处理过程对合金硬度、导电性及微观组织演变规律的影响。研究结果表明:Cu-0.59Cr-0.078Fe-0.081Ni合金经非真空熔炼后形成枝状晶组织,Fe、Ni元素均匀的分布于基体中,Cr元素一部分溶解于基体中,一部分以第二相的形式富集于枝晶间隙处。试样合金经热轧后晶粒发生扭曲变形,硬度和电导率的变化不明显,再经950℃×1 h固溶后,初始富集于枝晶间和晶界处的富Cr相发生溶解,导致合金的硬度和电导率分别降低,较热轧态试样分别降低21.5 HV0.2、3.5%IACS。试样合金固溶后在450℃下时效,保温2 h时,合金的硬度达到峰值121.9 HV0.2,此时电导率为80.5%IACS。合金时效前经冷变形处理,当冷变形量达40%时,合金硬度值较未变形时提高了62.7 HV0.2,冷变形量增加到90%时,合金的硬度达到最大值144.7 HV0.2。试样合金经冷变形后时效处理,其硬度较固溶后时效处理进一步提高,并随时效时间的延长其硬度呈先增大后降低的变化趋势,在冷变形量达60%、450℃下时效30 min,合金的硬度达到最大值为155.5 HV0.2,此时电导率为71.4%IACS。Cu-Cr-Fe-Ni合金中添加不同量的Ni元素,Ni元素含量会改变初生Cr相的相貌。Ni含量为0.048 wt.%时,初生Cr相呈长条状;Ni含量为0.086 wt.%时呈现棒状;Ni含量为0.086 wt.%时,初生Cr相呈板片状。随着Ni含量的升高,初生Cr相变得更为粗化。对于不同Ni含量Cu-Cr-Fe-xNi合金,Ni元素的含量增多可有效提高合金的硬度,Ni含量为0.14%的Cu-Cr-Fe-xNi合金经固溶冷变形时效下保温20 min,试样合金的硬度和导电率分别可达到159.5 HV0.2,63.8%IACS。