隨著現(xiàn)代工業(yè)和信息產業(yè)的迅猛發(fā)展,對高強導電銅合金需求顯著增加,對材料綜合性能也提出了更高的要求。時效強化型Cu-Ni-Si合金被認為是最具發(fā)展?jié)摿Φ母邚妼щ姴牧现?亟需進一步開發(fā)。提高Cu-Ni-Si合金中Ni、Si含量,增加析出相的數(shù)量,可以達到進一步強化效果,但Ni、Si含量過高時容易在合金組織中形成網狀晶界相,對導電性能產生較大的損傷。本文以所在團隊前期研究確定的性能最優(yōu)的Cu-8.33Ni-1.67Si合金為研究對象,旨在通過多向熱鍛、多向冷壓等大塑性變形技術并匹配合理的熱處理工藝,協(xié)同調控Cu-Ni-Si合金顯微組織,特別是晶界上的網狀金屬間化合物,以期達到同時提高力學性能和導電性能的目的。獲得的主要結論如下:（1）利用萃取法,并通過SEM、TEM及XRD等表征結果分析,明確了有爭議的Cu-Ni-Si鑄態(tài)顯微組織中Ni-Si金屬間化合物的相組成,即網狀晶界相為Ni31Si12,晶內沉淀析出相為Ni2Si顆粒。（2）基于Arrhenius本構模型,建立了含有應變效應參數(shù)的Cu-Ni-Si合金本構方程,并根據動態(tài)材料模型和Prasad失穩(wěn)準則,計算并繪制了 Cu-Ni-Si合... 

【文章頁數(shù)】：125 頁

【學位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
abstract
本文的主要創(chuàng)新之處
1 緒論
    1.1 研究背景和意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 組分調控性能
        1.2.2 制備工藝組合強化
    1.3 存在問題與對策
        1.3.1 存在問題
        1.3.2 研究對策
    1.4 常用大塑性變形方法
    1.5 本文研究目標與內容
        1.5.1 研究目標
        1.5.2 研究內容與技術路線
2 實驗材料與研究方法
    2.1 合金制備與形變熱處理
        2.1.1 原材料與配比
        2.1.2 合金熔鑄
        2.1.3 多向熱鍛
        2.1.4 固溶處理
        2.1.5 多向冷壓
        2.1.6 時效處理
    2.2 晶界相高溫穩(wěn)定性研究
    2.3 Gleeble熱模擬實驗
    2.4 顯微組織與相組成分析
        2.4.1 金相制備與采集
        2.4.2 透射樣品制備與表征
        2.4.3 相組成分析
    2.5 性能測試
        2.5.1 導電率
        2.5.2 硬度
        2.5.3 拉伸性能
3 Cu-8.33Ni-1.67Si合金鑄態(tài)組織與網狀相高溫穩(wěn)定性研究
    3.1 鑄態(tài)組織
        3.1.1 顯微組織
        3.1.2 相組成
    3.2 Ni-Si系化合物的鑒定
        3.2.1 XRD物相分析
        3.2.2 SEM形貌與能譜分析
        3.2.3 TEM分析
    3.3 晶界相高溫穩(wěn)定性
    3.4 本章小結
4 Cu-8.33Ni-1.67Si合金高溫塑性變形行為
    4.1 真應力-應變曲線
    4.2 顯微組織演變
    4.3 高溫本構模型
        4.3.1 模型構建
        4.3.2 有效性驗證
    4.4 熱加工圖
        4.4.1 能量耗散圖
        4.4.2 熱加工圖
        4.4.3 實驗驗證
    4.5 動態(tài)再結晶與晶粒生長
        4.5.1 動態(tài)再結晶臨界模型
        4.5.2 再結晶晶粒生長模型
    4.6 本章小結
5 多向熱鍛對鑄態(tài)Cu-8.33Ni-1.67Si合金的影響
    5.1 熱鍛對顯微組織的影響
        5.1.1 組織演變
        5.1.2 相組成
    5.2 多向熱鍛組織演化機制
        5.2.1 網狀晶界相Ni_(31)Si_(12)碎化
        5.2.2 Cu基體細化
        5.2.3 Ni2Si相回溶
    5.3 多向熱鍛對導電率和硬度的影響
    5.4 本章小結
6 多向冷壓對固溶態(tài)Cu-8.33Ni-1.67Si合金組織和性能的影響
    6.1 鍛后固溶態(tài)合金的組織與性能
        6.1.1 顯微組織
        6.1.2 硬度與導電率
    6.2 多向冷壓對組織和性能的影響
        6.2.1 顯微組織
        6.2.2 冷壓過程組織演變機制
        6.2.3 冷壓對性能的影響
    6.3 本章小結
7 時效對Cu-8.33Ni-1.67Si合金組織和性能的影響
    7.1 顯微組織
    7.2 硬度與導電率
    7.3 拉伸性能與斷裂機制
    7.4 時效析出動力學
        7.4.1 析出物體積分數(shù)的界定
        7.4.2 相變動力學方程及導電率方程
        7.4.3 導電率方程
    7.5 本章小結
8 結論
致謝
參考文獻
攻讀博士學位期間主要研究成果



本文編號：3683983