高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金廣泛應(yīng)用于集成電路引線框架、高鐵接觸線、電阻點(diǎn)焊電極和電磁炮導(dǎo)軌等部件。目前,我國(guó)高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金板材加工和生產(chǎn)中存在諸多問(wèn)題,其中之一就是大尺寸銅合金板材無(wú)法滿足高強(qiáng)度和高導(dǎo)電的要求,這直接關(guān)系到我國(guó)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。為了制備出高性能銅合金板材,本文提出通過(guò)納米孿晶和納米析出相共同作用的思路來(lái)平衡強(qiáng)度和電導(dǎo)率的關(guān)系。通過(guò)這種策略研發(fā)出適合制備高性能銅合金板材的工藝路線,并成功制備出屈服強(qiáng)度大于640 MPa和電導(dǎo)率～80%IACS的高性能銅合金板材,拓寬了高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金制備的思路。本文圍繞如何制備納米孿晶和納米析出相共存的組織及這種組織對(duì)性能的影響規(guī)律進(jìn)行了一系列的探索和研究。納米變形孿晶可以起到顯著的強(qiáng)化作用,但是,通常孿晶束之間的間隔區(qū)和孿晶束內(nèi)部等區(qū)域僅依靠位錯(cuò)之間的交互作用來(lái)阻礙位錯(cuò)運(yùn)動(dòng),屬于“薄弱”區(qū)域。納米析出相的引入能填“漏”補(bǔ)“缺”,有效解決變形孿晶的“短板”問(wèn)題。首先選用既能有效降低層錯(cuò)能、又能時(shí)效析出的合金元素;然后通過(guò)固溶處理將該元素以溶質(zhì)原子的形式溶入銅基體;再通過(guò)低溫(液氮溫度)軋制抑制位錯(cuò)的交滑移和攀移,促進(jìn)形成大量變形孿晶;最后通過(guò)時(shí)效處理使溶...

【文章頁(yè)數(shù)】：154 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
主要符號(hào)表
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的主要應(yīng)用
    1.3 高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的發(fā)展歷程
        1.3.1 高強(qiáng)導(dǎo)電銅合金的分類
        1.3.2 析出強(qiáng)化型銅合金發(fā)展歷程
        1.3.3 Cu-Cr-Zr系合金發(fā)展歷程
    1.4 銅合金強(qiáng)度和導(dǎo)電性影響因素
        1.4.1 強(qiáng)度影響因素
        1.4.2 導(dǎo)電性影響因素
    1.5 高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的微結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
        1.5.1 高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的典型組織
        1.5.2 合金元素對(duì)銅合金層錯(cuò)能的影響
        1.5.3 變形溫度對(duì)銅合金組織和性能的影響
        1.5.4 納米析出相對(duì)塑性變形的影響
        1.5.5 銅合金摩擦磨損行為的影響因素
    1.6 主要研究思路與內(nèi)容
2 實(shí)驗(yàn)方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)備
    2.2 合金板材制備工藝
        2.2.1 工藝路線
        2.2.2 熔煉工藝
        2.2.3 熱機(jī)械處理工藝
    2.3 顯微組織表征
        2.3.1 成分分析
        2.3.2 金相組織觀察
        2.3.3 掃描電子顯微鏡觀察
        2.3.4 X射線衍射分析
        2.3.5 透射電子顯微鏡觀察
        2.3.6 電子背散射衍射分析
    2.4 性能測(cè)試
        2.4.1 硬度測(cè)試
        2.4.2 拉伸測(cè)試
        2.4.3 電導(dǎo)率測(cè)試
        2.4.4 摩擦磨損測(cè)試
3 低溫軋制Cu-Zr合金的組織和性能
    3.1 低溫軋制Cu-0.3Zr合金的組織演變規(guī)律
        3.1.1 鑄態(tài)組織
        3.1.2 軋制過(guò)程中的組織演變
        3.1.3 軋制溫度對(duì)變形方式的影響
    3.2 低溫軋制Cu-0.3Zr合金的織構(gòu)演變規(guī)律
        3.2.1 固溶態(tài)樣品取向
        3.2.2 軋制過(guò)程中的織構(gòu)演變
    3.3 時(shí)效過(guò)程中的組織演變
    3.4 力學(xué)性能與電導(dǎo)率
    3.5 本章小結(jié)
4 兩步軋制—時(shí)效Cu-Cr-Zr-Hf合金的組織和性能
    4.1 成分設(shè)計(jì)
    4.2 兩步軋制-時(shí)效工藝探索
        4.2.1 兩步軋制-時(shí)效工藝對(duì)組織的影響
        4.2.2 力學(xué)性能和電導(dǎo)率
    4.3 兩步軋制-時(shí)效工藝優(yōu)化及機(jī)理分析
        4.3.1 工藝優(yōu)化
        4.3.2 兩步低溫軋制—時(shí)效過(guò)程中的組織演變
        4.3.3 變形帶細(xì)化機(jī)理
        4.3.4 變形孿晶形成機(jī)理
    4.4 本章小結(jié)
5 高強(qiáng)度高導(dǎo)電高耐磨Cu-Cr-Zr-Hf合金制備與研究
    5.1 Cr含量對(duì)鑄態(tài)Cu-Cr-Zr-Hf合金組織和性能影響
        5.1.1 鑄態(tài)組織
        5.1.2 鑄態(tài)合金的硬度
        5.1.3 鑄態(tài)合金的摩擦磨損性能
    5.2 Cr含量對(duì)兩步軋制-時(shí)效Cu-Cr-Zr-Hf合金組織和摩擦磨損性能影響
        5.2.1 兩步軋制-時(shí)效Cu-Cr-Zr-Hf合金組織
        5.2.2 兩步軋制-時(shí)效Cu-Cr-Zr-Hf合金摩擦磨損性能
    5.3 Cr含量對(duì)兩步軋制-時(shí)效Cu-Cr-Zr-Hf合金力學(xué)性能和導(dǎo)電性影響
        5.3.1 Cr含量對(duì)力學(xué)性能和導(dǎo)電性影響
        5.3.2 強(qiáng)度和電導(dǎo)率綜合性能對(duì)比
    5.4 本章小結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 創(chuàng)新點(diǎn)
    6.3 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間科研項(xiàng)目及科研成果
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3787224