冷轧与热处理工艺对高纯Al-0.5%Cu合金组织性能的影响

发布时间：2021-02-25 07:56

　　近年来,随着半导体集成电路布线宽度的不断减小,溅射靶材作为半导体制造中的主要配套材料,其质量好坏对金属镀膜材料的性能起决定性的作用。而目前高纯Al及Al合金作为集成电路用溅射靶材的主要基体材料,其制备过程中,如何通过优化冷轧与退火工艺,使得靶材晶粒细小,尺寸控制在50um以下,且晶粒分布均匀,织构随机变的尤为重要。本试验使用的材料是高纯Al-0.5%Cu合金,纯度可达99.999%以上。通过采用金相显微镜、EBSD、硬度检测以及拉伸性能测试等分析手段,研究高纯Al-0.5%Cu合金在通过不同冷轧变形加工,获得不同轧制变形量的过程中,晶粒组织、织构和力学性能的变化。以及通过不断优化退火温度和退火时间,研究退火工艺对晶粒组织、织构以及力学行为影响及演变规律。在多向冷轧工艺中,随着轧制形变量的持续增大,高纯Al-0.5%Cu合金组织中的晶粒不断沿轧制方向被拉长,直到出现连续的冷轧形变带。冷轧形变带的出现有利于再结晶晶核的形成与长大,有利于再结晶织构的形成。多向冷轧工艺削弱了单向轧制带来的强织构,织构强度不断降低,使材料各项异性得到一定程度的消除。在多向冷轧过程中,高纯Al-0.5%Cu合金会... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景
    1.2 研究现状及分析
        1.2.1 高纯铝合金靶材的应用
        1.2.2 高纯铝合金靶材的生产工艺
        1.2.3 冷轧变形对铝合金材料组织性能的影响
        1.2.4 再结晶退火对铝合金材料组织性能的影响
        1.2.5 静态再结晶动力学
    1.3 研究目的和内容
        1.3.1 课题研究目的和意义
        1.3.2 研究内容
第2章 试验材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 冷轧工艺
        2.2.2 退火热处理工艺
    2.3 组织性能分析
        2.3.1 金相显微镜观察
        2.3.2 电子背散射衍射（EBSD）分析
    2.4 力学性能测试
        2.4.1 显微硬度测试
        2.4.2 材料拉伸性能测试
第3章 冷轧工艺对高纯Al-0.5%Cu合金组织及性能的影响
    3.1 晶粒形态
    3.2 晶粒取向差角
    3.3 合金组织织构
    3.4 力学性能
    3.5 本章小结
第4章 退火工艺对高纯Al-0.5%Cu合金组织及性能的影响
    4.1 冷轧形变量对退火态铝铜合金晶粒组织及织构的影响
    4.2 退火温度对铝铜合金晶粒组织及织构的影响
        4.2.1 晶粒形态与尺寸
        4.2.2 晶粒取向差分布
        4.2.3 组织织构
    4.3 退火时间对铝铜合金晶粒组织及织构的影响
        4.3.1 晶粒形态与尺寸
        4.3.2 晶粒取向差分布
        4.3.3 组织织构
    4.4 退火工艺对铝铜合金力学性能的影响
    4.5 本章小结
第5章 高纯Al-0.5%Cu合金溅射靶材生产工艺验证
    5.1 靶材生产工艺设计
    5.2 靶材晶粒组织及织构的验证
    5.3 靶材力学性能的验证
    5.4 本章小结
结论
参考文献
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]GH4169高温合金的静态再结晶动力学[J]. 赵立华,张艳姝,吴桂芳.  材料热处理学报. 2015(05)
[2]退火处理对5083铝合金组织和性能的影响[J]. 孙有平,韩俊,张扬扬,惠静.  铸造技术. 2014(08)
[3]铝铜合金靶材的微观结构对溅射沉积性能的影响[J]. 李洪宾,江轩,王欣平.  稀有金属. 2009(03)
[4]轧制变形铝合金微观组织与织构的EBSD研究[J]. 张永皞,姚宗勇,黄光杰,刘庆.  电子显微学报. 2009(01)
[5]冷轧变形量对2519铝合金组织与力学性能的影响[J]. 李慧中,梁霄鹏,陈明安,张新明.  材料热处理学报. 2008(02)
[6]集成电路制造用溅射靶材[J]. 尚再艳,江轩,李勇军,杨永刚.  稀有金属. 2005(04)
[7]剪切变形方向特征对高纯铝箔轧制织构的影响[J]. 邓运来,张新明,唐建国,刘瑛,陈志永,周卓平.  中国有色金属学报. 2005(06)
[8]Al-Zn-Mg合金超低温高速大变形中超细晶组织演化行为的研究[J]. 卢剑,殷京瓯,何瑜,丁宝峰.  稀有金属材料与工程. 2005(05)
[9]多向锻造对改善7075铝合金性能的作用[J]. 张小明,张廷杰,田锋,李中奎,马光来,周建.  稀有金属材料与工程. 2003(05)
[10]3004铝合金在轧制及退火过程中织构的演变[J]. 张德芬,胡卓超,左良,王福.  东北大学学报. 2002(08)

硕士论文
[1]7050铝合金一种新型形变热处理工艺研究[D]. 姚洪瀚.哈尔滨工业大学 2013
[2]7050铝合金形变热处理过程中组织性能演变行为研究[D]. 罗丽梅.哈尔滨工业大学 2012



本文编号：3050680