本文關(guān)鍵詞：時(shí)效對(duì)快速凝固Cu-Ni-Si合金組織與性能的影響

  更多相關(guān)文章： Cu-Ni-Si合金 快速凝固 時(shí)效處理 電導(dǎo)率 力學(xué)性能

【摘要】：Cu-Ni-Si系合金作為高強(qiáng)中導(dǎo)型大規(guī)模集成電路引線(xiàn)框架用材料,備受研究者的關(guān)注,成為目前研究的熱點(diǎn)。其制備方法主要集中在熱處理法、鑄錠機(jī)械處理法、機(jī)械合金化法和人工復(fù)合材料法等。本文通過(guò)研究快速凝固技術(shù)在Cu-Cr、Cu-Zr及Cu-B系等銅合金方面的成功應(yīng)用,提出了電弧熔煉+單輥旋淬快速凝固制備Cu-Ni-Si系高強(qiáng)中導(dǎo)合金的新方法。本文以不同Ni、Si含量作為溶質(zhì)的Cu-Ni-Si合金為研究對(duì)象,采用電弧熔煉與熔體旋淬相結(jié)合的方法制備出高強(qiáng)中導(dǎo)Cu-Ni-Si合金薄帶。討論了Ni含量對(duì)Cu-Ni-Si合金電導(dǎo)率及力學(xué)性能的影響;研究了相同含量的Ni、Si溶質(zhì)的Cu-Ni-Si合金在不同輥輪轉(zhuǎn)速下的凝固組織的演化過(guò)程,及凝固速度對(duì)合金組織的影響;研究了不同輥輪轉(zhuǎn)速條件下,含有相同Ni、Si含量的Cu-Ni-Si合金電導(dǎo)率和力學(xué)性能的變化規(guī)律;研究了時(shí)效溫度和時(shí)間對(duì)快速凝固Cu-Ni-Si合金組織的影響規(guī)律;研究了時(shí)效溫度和時(shí)間對(duì)快速凝固Cu-Ni-Si合金的導(dǎo)電性能、強(qiáng)度及顯微硬度的影響規(guī)律。根據(jù)Avrami經(jīng)驗(yàn)公式和相變動(dòng)力學(xué)原理進(jìn)行分析計(jì)算,得出其在不同時(shí)效溫度下的析出相變動(dòng)力學(xué)方程和電導(dǎo)率變化表達(dá)式。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,對(duì)快速凝固的銅合金薄帶進(jìn)行時(shí)效處理,能顯著提高銅合金的顯微硬度和拉伸強(qiáng)度,電導(dǎo)率也得到很好的回復(fù)。合金的電導(dǎo)率隨著時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)而持續(xù)提高,尤其是前120 min的時(shí)效時(shí)間內(nèi),合金的電導(dǎo)率隨時(shí)效時(shí)間的延長(zhǎng)上升趨勢(shì)較大,之后趨勢(shì)減緩。顯微硬度和拉伸強(qiáng)度隨著時(shí)效的進(jìn)行,達(dá)到時(shí)效峰值后下降,時(shí)效峰值過(guò)后,顯微硬度和拉伸強(qiáng)度下降的速度隨時(shí)效溫度的增大而增大。本課題研究的Cu-3.2Ni-0.7Si和Cu-2.8Ni-0.7Si合金薄帶最優(yōu)時(shí)效工藝下的電導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度和顯微硬度均達(dá)到了課題預(yù)期目標(biāo)。Cu-3.2Ni-0.7Si在2700 r/min時(shí),時(shí)效工藝為550℃+60 min達(dá)到最優(yōu)時(shí)效結(jié)果,其電導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度、顯微硬度分別為48.56%IACS、660.6MPa、207.6HV;Cu-2.8Ni-0.7Si在2400 r/min時(shí),時(shí)效工藝為550℃+60 min達(dá)到最優(yōu)時(shí)效結(jié)果,其電導(dǎo)率、拉伸強(qiáng)度、顯微硬度分別為48.10%IACS、685.9MPa、206.1HV。
【關(guān)鍵詞】：Cu-Ni-Si合金 快速凝固 時(shí)效處理 電導(dǎo)率 力學(xué)性能
【學(xué)位授予單位】：北方民族大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TG146.11;TG156.92
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-19
• 1.1 前言8-10
• 1.2 引線(xiàn)框架的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 Cu-Ni-Si系引線(xiàn)框架的研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 Cu-Ni-Si系合金的制備方法14-15
• 1.5 快速凝固法制備高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金的研究及發(fā)展15-17
• 1.6 本課題的研究?jī)?nèi)容和創(chuàng)新點(diǎn)17-18
• 1.7 本課題目標(biāo)18-19
• 第二章 試樣的制備和實(shí)驗(yàn)方法19-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)工藝過(guò)程19
• 2.2 合金成分的設(shè)計(jì)19-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)合金的制備21-24
• 2.4 主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容24-26
• 2.5 合金的組織觀(guān)察與分析26
• 2.6 合金的性能測(cè)試26-27
• 2.7 實(shí)驗(yàn)過(guò)程中所使用的設(shè)備及儀器匯總27
• 2.8 本章小結(jié)27-29
• 第三章 快速凝固對(duì)Cu-Ni-Si合金的組織與性能的影響 2229-36
• 3.1 樣品表面形貌29-30
• 3.2 鑄態(tài)母合金與快速凝固合金試樣的組織比較30-33
• 3.3 銅輥轉(zhuǎn)速對(duì)合金薄帶電導(dǎo)率和機(jī)械性能的影響33-34
• 3.4 Ni含量對(duì)銅合金性能的影響34-35
• 3.5 本章小結(jié)35-36
• 第四章 時(shí)效處理對(duì)Cu-Ni-Si合金組織與性能的影響36-50
• 4.1 時(shí)效溫度的選擇36-37
• 4.2 時(shí)效處理對(duì)快速凝固Cu-3.2Ni-0.7Si和Cu-2.8Ni-0.7Si合金薄帶性能的影響37-45
• 4.3 時(shí)效處理對(duì)快速凝固Cu-3.2Ni-0.7Si和Cu-2.8Ni-0.7Si合金薄帶組織的影響45-47
• 4.4 析出相的強(qiáng)化機(jī)制47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-50
• 第五章 銅合金時(shí)效處理過(guò)程中的動(dòng)力學(xué)分析50-61
• 5.1 析出相的體積與電導(dǎo)率的關(guān)系50-51
• 5.2 相變動(dòng)力學(xué)方程的推導(dǎo)51-59
• 5.3 體積分?jǐn)?shù)與時(shí)效時(shí)間的動(dòng)力學(xué)曲線(xiàn)59
• 5.4 本章小結(jié)59-61
• 第六章 結(jié)論61-63
• 參考文獻(xiàn)63-69
• 致謝69-70
• 個(gè)人簡(jiǎn)介70

【參考文獻(xiàn)】

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