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SCR连铸连轧铜合金的组织与性能研究

作　者: 杨运川
导　师: 陈敬超
学　校: 昆明理工大学
专　业: 材料学
关键词: 铜合金SCR连铸连轧显微组织分子动力学人工神经网络元胞自动机
分类号: TG339
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

铜合金导线是国家电气化铁路实现的一个重要前提,其合金化得到的高强高导铜合金线材在高速化铁路发展的今天表现出比纯铜导线更好的力学性能,已经为各国广泛研究,满足了电气化铁路提速的要求,同样提高了导线的使用寿命及工作可靠性。本文通过对云南铜业股份有限公司SCR连铸连轧制备Cu-Ag、Cu-Sn和Cu-Mg合金线材进行分析,寻找其中显微组织与导线性能的对应关系,为合金线的产业化提供理论基础。本文对制备的Cu合金铸坯、线坯和成品线进行金相、SEM、TEM等显微组织分析,全面分析了SCR生产线各工艺流程对合金组织和性能的影响。分析铸坯经过轧制得到线坯,室温冷却进行冷拉处理得到成品线的过程中,轧制和冷拉过程对晶粒均起到了细化效果,并且在此过程中,铸造过程中产生的疏松缺陷得到细化,有利于其力学性能的稳定性控制,辅以分子动力学模拟,结果表明合金中第二相原子在铜基体中均匀分布无团聚现象,进一步验证了分析测试的结果,表明生产线的工艺参数是可行的,对其提供了理论支撑。本文在工艺和性能的关联性分析中运用了人工神经网络模拟预测,着重考虑了铜合金第二相元素的含量和线坯力学电学性能的模拟预测,通过试验数据构建模型,得到了令人满意的预测目标,为合金的产业化提供了理论指导和预测目的,大大地节约了人力物力上的消耗。对于Cu合金组织形成的可视化模拟,采用了基于元胞自动机思想的金属凝固模型,在以VC++中的MFC框架进行编程,结合凝固过程中温度场、浓度场、形核和晶粒长大的模型合理选择,客观真实地展现了Cu-0.35%Sn合金铸坯的凝固组织形成过程,建立了宏观组织形成与微观组织演变之间的关系。

SCR连铸连轧铜合金的组织与性能研究

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