微量合金元素添加对Al₂O₃弥散强化Cu微观组织和硬度的影响研究

肖勇¹，刘绍军²，武建³，曲选辉⁴

1. 哈尔滨工业大学深圳研究生院材料科学与工程学院2. 中南大学粉末冶金国家重点实验室3. 深圳市中金岭南科技有限公司4. 北京科技大学材料科学与工程学院

摘 要：弥散强化Cu是一种广泛应用于汽车和电子行业的高强高导Cu基复合材料。本文采用机械合金化法制备了Al2O3颗粒弥散强化Cu合金,并对比研究了微量Ag、Ni、Zr、Hf和Ti合金元素对Cu-1.20%Al2O3弥散强化Cu合金微观组织和硬度的影响。XRD结果表明高能球磨能有效地固溶Al2O3弥散相到Cu基体中;硬度测试表明添加Ag元素能显著地提高弥散强化Cu的维氏硬度,添加Ni和Hf元素仅在一定程度上改善弥散强化Cu的维氏硬度,而添加Zr和Ti元素则对提高弥散强化Cu的硬度作用不大;SEM表征结果显示有Ag掺杂的弥散强化Cu合金中的Al2O3弥散相粒径明显小于未掺杂Ag的情况。弥散强化Cu硬度的提高与Ag在Cu与Al2O3相界面的偏聚进而有效抑制弥散Al2O3颗粒长大紧密相关。

关键词：弥散强化Cu;合金元素;硬度;界面偏聚;