冷軋與熱處理工藝對高純Al-0.5%Cu合金組織性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2021-02-25 07:56
近年來,隨著半導(dǎo)體集成電路布線寬度的不斷減小,濺射靶材作為半導(dǎo)體制造中的主要配套材料,其質(zhì)量好壞對金屬鍍膜材料的性能起決定性的作用。而目前高純Al及Al合金作為集成電路用濺射靶材的主要基體材料,其制備過程中,如何通過優(yōu)化冷軋與退火工藝,使得靶材晶粒細(xì)小,尺寸控制在50um以下,且晶粒分布均勻,織構(gòu)隨機(jī)變的尤為重要。本試驗(yàn)使用的材料是高純Al-0.5%Cu合金,純度可達(dá)99.999%以上。通過采用金相顯微鏡、EBSD、硬度檢測以及拉伸性能測試等分析手段,研究高純Al-0.5%Cu合金在通過不同冷軋變形加工,獲得不同軋制變形量的過程中,晶粒組織、織構(gòu)和力學(xué)性能的變化。以及通過不斷優(yōu)化退火溫度和退火時(shí)間,研究退火工藝對晶粒組織、織構(gòu)以及力學(xué)行為影響及演變規(guī)律。在多向冷軋工藝中,隨著軋制形變量的持續(xù)增大,高純Al-0.5%Cu合金組織中的晶粒不斷沿軋制方向被拉長,直到出現(xiàn)連續(xù)的冷軋形變帶。冷軋形變帶的出現(xiàn)有利于再結(jié)晶晶核的形成與長大,有利于再結(jié)晶織構(gòu)的形成。多向冷軋工藝削弱了單向軋制帶來的強(qiáng)織構(gòu),織構(gòu)強(qiáng)度不斷降低,使材料各項(xiàng)異性得到一定程度的消除。在多向冷軋過程中,高純Al-0.5%Cu合金會...
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 高純鋁合金靶材的應(yīng)用
1.2.2 高純鋁合金靶材的生產(chǎn)工藝
1.2.3 冷軋變形對鋁合金材料組織性能的影響
1.2.4 再結(jié)晶退火對鋁合金材料組織性能的影響
1.2.5 靜態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)
1.3 研究目的和內(nèi)容
1.3.1 課題研究目的和意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 冷軋工藝
2.2.2 退火熱處理工藝
2.3 組織性能分析
2.3.1 金相顯微鏡觀察
2.3.2 電子背散射衍射(EBSD)分析
2.4 力學(xué)性能測試
2.4.1 顯微硬度測試
2.4.2 材料拉伸性能測試
第3章 冷軋工藝對高純Al-0.5%Cu合金組織及性能的影響
3.1 晶粒形態(tài)
3.2 晶粒取向差角
3.3 合金組織織構(gòu)
3.4 力學(xué)性能
3.5 本章小結(jié)
第4章 退火工藝對高純Al-0.5%Cu合金組織及性能的影響
4.1 冷軋形變量對退火態(tài)鋁銅合金晶粒組織及織構(gòu)的影響
4.2 退火溫度對鋁銅合金晶粒組織及織構(gòu)的影響
4.2.1 晶粒形態(tài)與尺寸
4.2.2 晶粒取向差分布
4.2.3 組織織構(gòu)
4.3 退火時(shí)間對鋁銅合金晶粒組織及織構(gòu)的影響
4.3.1 晶粒形態(tài)與尺寸
4.3.2 晶粒取向差分布
4.3.3 組織織構(gòu)
4.4 退火工藝對鋁銅合金力學(xué)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 高純Al-0.5%Cu合金濺射靶材生產(chǎn)工藝驗(yàn)證
5.1 靶材生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)
5.2 靶材晶粒組織及織構(gòu)的驗(yàn)證
5.3 靶材力學(xué)性能的驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GH4169高溫合金的靜態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)[J]. 趙立華,張艷姝,吳桂芳. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(05)
[2]退火處理對5083鋁合金組織和性能的影響[J]. 孫有平,韓俊,張揚(yáng)揚(yáng),惠靜. 鑄造技術(shù). 2014(08)
[3]鋁銅合金靶材的微觀結(jié)構(gòu)對濺射沉積性能的影響[J]. 李洪賓,江軒,王欣平. 稀有金屬. 2009(03)
[4]軋制變形鋁合金微觀組織與織構(gòu)的EBSD研究[J]. 張永皞,姚宗勇,黃光杰,劉慶. 電子顯微學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]冷軋變形量對2519鋁合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 李慧中,梁霄鵬,陳明安,張新明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2008(02)
[6]集成電路制造用濺射靶材[J]. 尚再艷,江軒,李勇軍,楊永剛. 稀有金屬. 2005(04)
[7]剪切變形方向特征對高純鋁箔軋制織構(gòu)的影響[J]. 鄧運(yùn)來,張新明,唐建國,劉瑛,陳志永,周卓平. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]Al-Zn-Mg合金超低溫高速大變形中超細(xì)晶組織演化行為的研究[J]. 盧劍,殷京甌,何瑜,丁寶峰. 稀有金屬材料與工程. 2005(05)
[9]多向鍛造對改善7075鋁合金性能的作用[J]. 張小明,張廷杰,田鋒,李中奎,馬光來,周建. 稀有金屬材料與工程. 2003(05)
[10]3004鋁合金在軋制及退火過程中織構(gòu)的演變[J]. 張德芬,胡卓超,左良,王福. 東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(08)
碩士論文
[1]7050鋁合金一種新型形變熱處理工藝研究[D]. 姚洪瀚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]7050鋁合金形變熱處理過程中組織性能演變行為研究[D]. 羅麗梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3050680
【文章來源】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)黑龍江省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:76 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 課題研究背景
1.2 研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 高純鋁合金靶材的應(yīng)用
1.2.2 高純鋁合金靶材的生產(chǎn)工藝
1.2.3 冷軋變形對鋁合金材料組織性能的影響
1.2.4 再結(jié)晶退火對鋁合金材料組織性能的影響
1.2.5 靜態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)
1.3 研究目的和內(nèi)容
1.3.1 課題研究目的和意義
1.3.2 研究內(nèi)容
第2章 試驗(yàn)材料與方法
2.1 試驗(yàn)材料
2.2 試驗(yàn)方法
2.2.1 冷軋工藝
2.2.2 退火熱處理工藝
2.3 組織性能分析
2.3.1 金相顯微鏡觀察
2.3.2 電子背散射衍射(EBSD)分析
2.4 力學(xué)性能測試
2.4.1 顯微硬度測試
2.4.2 材料拉伸性能測試
第3章 冷軋工藝對高純Al-0.5%Cu合金組織及性能的影響
3.1 晶粒形態(tài)
3.2 晶粒取向差角
3.3 合金組織織構(gòu)
3.4 力學(xué)性能
3.5 本章小結(jié)
第4章 退火工藝對高純Al-0.5%Cu合金組織及性能的影響
4.1 冷軋形變量對退火態(tài)鋁銅合金晶粒組織及織構(gòu)的影響
4.2 退火溫度對鋁銅合金晶粒組織及織構(gòu)的影響
4.2.1 晶粒形態(tài)與尺寸
4.2.2 晶粒取向差分布
4.2.3 組織織構(gòu)
4.3 退火時(shí)間對鋁銅合金晶粒組織及織構(gòu)的影響
4.3.1 晶粒形態(tài)與尺寸
4.3.2 晶粒取向差分布
4.3.3 組織織構(gòu)
4.4 退火工藝對鋁銅合金力學(xué)性能的影響
4.5 本章小結(jié)
第5章 高純Al-0.5%Cu合金濺射靶材生產(chǎn)工藝驗(yàn)證
5.1 靶材生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)
5.2 靶材晶粒組織及織構(gòu)的驗(yàn)證
5.3 靶材力學(xué)性能的驗(yàn)證
5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
致謝
個(gè)人簡歷
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]GH4169高溫合金的靜態(tài)再結(jié)晶動力學(xué)[J]. 趙立華,張艷姝,吳桂芳. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2015(05)
[2]退火處理對5083鋁合金組織和性能的影響[J]. 孫有平,韓俊,張揚(yáng)揚(yáng),惠靜. 鑄造技術(shù). 2014(08)
[3]鋁銅合金靶材的微觀結(jié)構(gòu)對濺射沉積性能的影響[J]. 李洪賓,江軒,王欣平. 稀有金屬. 2009(03)
[4]軋制變形鋁合金微觀組織與織構(gòu)的EBSD研究[J]. 張永皞,姚宗勇,黃光杰,劉慶. 電子顯微學(xué)報(bào). 2009(01)
[5]冷軋變形量對2519鋁合金組織與力學(xué)性能的影響[J]. 李慧中,梁霄鵬,陳明安,張新明. 材料熱處理學(xué)報(bào). 2008(02)
[6]集成電路制造用濺射靶材[J]. 尚再艷,江軒,李勇軍,楊永剛. 稀有金屬. 2005(04)
[7]剪切變形方向特征對高純鋁箔軋制織構(gòu)的影響[J]. 鄧運(yùn)來,張新明,唐建國,劉瑛,陳志永,周卓平. 中國有色金屬學(xué)報(bào). 2005(06)
[8]Al-Zn-Mg合金超低溫高速大變形中超細(xì)晶組織演化行為的研究[J]. 盧劍,殷京甌,何瑜,丁寶峰. 稀有金屬材料與工程. 2005(05)
[9]多向鍛造對改善7075鋁合金性能的作用[J]. 張小明,張廷杰,田鋒,李中奎,馬光來,周建. 稀有金屬材料與工程. 2003(05)
[10]3004鋁合金在軋制及退火過程中織構(gòu)的演變[J]. 張德芬,胡卓超,左良,王福. 東北大學(xué)學(xué)報(bào). 2002(08)
碩士論文
[1]7050鋁合金一種新型形變熱處理工藝研究[D]. 姚洪瀚.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2013
[2]7050鋁合金形變熱處理過程中組織性能演變行為研究[D]. 羅麗梅.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號:3050680
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