高強(qiáng)高導(dǎo)Cu-Cr-RE合金工藝及性能的優(yōu)化.pdf

1、銅及銅合金由于具有優(yōu)異的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性，良好的強(qiáng)度，耐疲勞性能，杰出的耐腐蝕性及容易生產(chǎn)制造而得到廣泛應(yīng)用。但隨著電子工業(yè)的發(fā)展對(duì)銅基導(dǎo)電材料的綜合性能提出了更高的要求，例如超大規(guī)模集成電路引線框架材料理想的性能指標(biāo)為：抗拉強(qiáng)度σb＞600MPa，顯微硬度Hv＞180，導(dǎo)電率＞80％IACS。因而開發(fā)出高強(qiáng)高導(dǎo)銅合金材料是非常必要的。 本文采用真空中頻感應(yīng)爐熔煉，制備了Cu-0.8Cr-0.05Y與Cu-0.8Cr-0.05Nd合

2、金。然后對(duì)鑄造Cu-0.8Cr-0.05Y與Cu-0.8Cr-0.05Nd合金采用了兩種處理工藝：工藝A：鑄態(tài)+冷軋+時(shí)效；工藝B：鑄態(tài)+固溶處理+冷軋+時(shí)效。通過對(duì)合金的導(dǎo)電率測(cè)試、硬度、拉伸強(qiáng)度、軟化溫度測(cè)試、金相分析、XRD、SEM、TEM等方法，研究了不同熱處理工藝對(duì)上訴合金導(dǎo)電性能、力學(xué)性能及其組織結(jié)構(gòu)的影響和變化規(guī)律，從理論上進(jìn)行了分析和解釋。結(jié)果表明： 1、Cu-0.8Cr-0.05Y、Cu-0.8Cr-0.05N

3、d合金是典型的時(shí)效強(qiáng)化型合金。在本論文采用的熱處理制度下，經(jīng)工藝A處理的合金在95％變形480℃X30min下電學(xué)和力學(xué)性能可達(dá)到：導(dǎo)電率90.7～93.2％IACS、拉伸強(qiáng)度490～525MPa、軟化溫度(535～545)±5℃、延伸率14.0～17.5％，優(yōu)于經(jīng)工藝B處理的合金性能。 2、兩種工藝條件下合金的強(qiáng)化機(jī)制都包括固溶強(qiáng)化、加工硬化及析出強(qiáng)化。形變熱處理工藝可大大提高合金時(shí)效后的最終性能。冷變形+時(shí)效過程中受到析出和

4、再結(jié)晶過程交互作用的影響，尤其是變形量較大的情況下。析出的第二相粒子使得合金強(qiáng)度及導(dǎo)電率升高，但再結(jié)晶過程又使得強(qiáng)度又有不同程度的降低。 3、本文認(rèn)為經(jīng)兩種工藝處理造成合金性能上的差異，主要原因是：經(jīng)工藝B處理的試樣增加了Cr在銅基體中的固溶度，淬火過程使得體系儲(chǔ)存了更多的能量，促進(jìn)了析出顆粒的聚集長(zhǎng)大及粗化，加速了再結(jié)晶過程，使得再結(jié)晶提前，先于第二相析出、長(zhǎng)大，弱化了析出強(qiáng)化對(duì)合金強(qiáng)度的貢獻(xiàn)。使得經(jīng)工藝A處理的試樣具有更好、