本文關鍵詞：時效對快速凝固Cu-Ni-Si合金組織與性能的影響

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【摘要】：Cu-Ni-Si系合金作為高強中導型大規(guī)模集成電路引線框架用材料,備受研究者的關注,成為目前研究的熱點。其制備方法主要集中在熱處理法、鑄錠機械處理法、機械合金化法和人工復合材料法等。本文通過研究快速凝固技術在Cu-Cr、Cu-Zr及Cu-B系等銅合金方面的成功應用,提出了電弧熔煉+單輥旋淬快速凝固制備Cu-Ni-Si系高強中導合金的新方法。本文以不同Ni、Si含量作為溶質的Cu-Ni-Si合金為研究對象,采用電弧熔煉與熔體旋淬相結合的方法制備出高強中導Cu-Ni-Si合金薄帶。討論了Ni含量對Cu-Ni-Si合金電導率及力學性能的影響;研究了相同含量的Ni、Si溶質的Cu-Ni-Si合金在不同輥輪轉速下的凝固組織的演化過程,及凝固速度對合金組織的影響;研究了不同輥輪轉速條件下,含有相同Ni、Si含量的Cu-Ni-Si合金電導率和力學性能的變化規(guī)律;研究了時效溫度和時間對快速凝固Cu-Ni-Si合金組織的影響規(guī)律;研究了時效溫度和時間對快速凝固Cu-Ni-Si合金的導電性能、強度及顯微硬度的影響規(guī)律。根據(jù)Avrami經(jīng)驗公式和相變動力學原理進行分析計算,得出其在不同時效溫度下的析出相變動力學方程和電導率變化表達式。實驗結果顯示,對快速凝固的銅合金薄帶進行時效處理,能顯著提高銅合金的顯微硬度和拉伸強度,電導率也得到很好的回復。合金的電導率隨著時效時間的延長而持續(xù)提高,尤其是前120 min的時效時間內(nèi),合金的電導率隨時效時間的延長上升趨勢較大,之后趨勢減緩。顯微硬度和拉伸強度隨著時效的進行,達到時效峰值后下降,時效峰值過后,顯微硬度和拉伸強度下降的速度隨時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)時效工藝下的電導率、拉伸強度和顯微硬度均達到了課題預期目標。Cu-3.2Ni-0.7Si在2700 r/min時,時效工藝為550℃+60 min達到最優(yōu)時效結果,其電導率、拉伸強度、顯微硬度分別為48.56%IACS、660.6MPa、207.6HV;Cu-2.8Ni-0.7Si在2400 r/min時,時效工藝為550℃+60 min達到最優(yōu)時效結果,其電導率、拉伸強度、顯微硬度分別為48.10%IACS、685.9MPa、206.1HV。
【關鍵詞】：Cu-Ni-Si合金 快速凝固 時效處理 電導率 力學性能
【學位授予單位】：北方民族大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：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 引線框架的研究現(xiàn)狀10-12
• 1.3 Cu-Ni-Si系引線框架的研究現(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高導銅合金的研究及發(fā)展15-17
• 1.6 本課題的研究內(nèi)容和創(chuàng)新點17-18
• 1.7 本課題目標18-19
• 第二章 試樣的制備和實驗方法19-29
• 2.1 實驗工藝過程19
• 2.2 合金成分的設計19-21
• 2.3 實驗合金的制備21-24
• 2.4 主要實驗內(nèi)容24-26
• 2.5 合金的組織觀察與分析26
• 2.6 合金的性能測試26-27
• 2.7 實驗過程中所使用的設備及儀器匯總27
• 2.8 本章小結27-29
• 第三章 快速凝固對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 銅輥轉速對合金薄帶電導率和機械性能的影響33-34
• 3.4 Ni含量對銅合金性能的影響34-35
• 3.5 本章小結35-36
• 第四章 時效處理對Cu-Ni-Si合金組織與性能的影響36-50
• 4.1 時效溫度的選擇36-37
• 4.2 時效處理對快速凝固Cu-3.2Ni-0.7Si和Cu-2.8Ni-0.7Si合金薄帶性能的影響37-45
• 4.3 時效處理對快速凝固Cu-3.2Ni-0.7Si和Cu-2.8Ni-0.7Si合金薄帶組織的影響45-47
• 4.4 析出相的強化機制47-48
• 4.5 本章小結48-50
• 第五章 銅合金時效處理過程中的動力學分析50-61
• 5.1 析出相的體積與電導率的關系50-51
• 5.2 相變動力學方程的推導51-59
• 5.3 體積分數(shù)與時效時間的動力學曲線59
• 5.4 本章小結59-61
• 第六章 結論61-63
• 參考文獻63-69
• 致謝69-70
• 個人簡介70

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：679719