难混溶Cu-Pb、Cu-Fe合金的液相分离机制及组织控制
发布时间：2021-01-11 07:43
难混溶合金因其在冷却过程中极易发生液相分离现象从而严重降低了其凝固组织的利用价值,很大程度上限制了此类合金的应用和发展。根据合金熔体液相分离的特点不同,难混溶合金可分为两类:一类是以偏晶合金为代表的稳态难混溶合金,另一类则是以部分包晶合金为代表的亚稳态难混溶合金。其中,稳态难混溶合金中Cu-Pb偏晶合金以其自身优良的自润滑性能备受各个领域的广泛关注;Cu-Fe合金作为典型的亚稳态难混溶合金,因其优良的导电性能及低廉的成本等特点,受到广泛关注。本文选取Cu-40wt.%Pb、Cu-15wt.%Fe、Cu-35wt.%Fe为研究对象,采用玻璃熔融净化与循环过热相结合的方法,研究其液相分离过程及凝固组织演化机制,同时通过加入第三组元及施加脉冲电流的手段,实现对难混溶合金凝固组织的控制,取得的研究成果如下:利用铜模快淬的方法制备了Cu-40wt.%Pb过偏晶合金试样,结合能谱分析及相关理论得出结论,液相分离初期,L1富Cu相作为优先相首相从合金熔体中液相形核,对于难混溶合金的液相分离初期的形核阶段,L1与L2相形核是一个迅速接替...
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
定向凝固意图
第一章 绪 论日益集中在激光影响的化学反应上，并在诸. Dobbins和D. Poondi[50]等通过该方法顺利溶合金试样。他们利用 CO2和Nd-YAG激光甘醇和2 乙氧基乙醇作为还原剂，顺利从高的金属银。在这种方法中，基体母相的化和成分，因此即使替换基体母相，仍不影学诱导法示意图见图 1.2，工艺适用于制备属，因此应用于微电子行业特别合适。该技以及加工速率均可调节等突出优势。
第二章 试验材料、设备及试验方法第二章 试验材料、设备及试验方法2.1 试验材料和试验设备2.1.1 合金及成分的选择考虑到研究的全面性和可靠性，本文选取对于液相分离而言比较具有代表性的稳态难混 Cu-Pb 偏晶合金和亚稳态难混 Cu-Fe 包晶合金作为研究对象。同时，因 Cu-Pb 合金优良的自润滑性能和 Cu-Fe 合金低廉的成本及优良的导电性能，使本文的研究更具实际应用价值。因 Cu-Pb 偏晶合金发生液相分离的成分范围在 Pb 含量（37.4wt.%~80wt.%之间，所以，本文选取 Cu-40wt.%Pb 过偏晶合金作为研究对象，同时，选取 Cu-15wt.%F和 Cu-35wt.%Fe 包晶合金作为研究对象，具体在平衡相图中的位置如图 2.1[107]所示。选取 Ni 作为第三组元，脉冲电流脉宽 10μm，输出频率 30Hz，峰值电流密度分别为0.62A/mm2、1.54A/mm2、3.09A/mm2和 4.63A/mm2，通过试验，研究其对难混溶合金凝固组织演化机理产生的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加Ti对Al-Bi难混溶合金组织和性能的影响[J]. 满田囡,张林,项兆龙,王文斌,高建文,王恩刚. 物理学报. 2018(03)
[2]自润滑合金化板的表面特性研究[J]. 杜蓉,涂元强,雷泽红,白会平,杨宏武. 武汉工程职业技术学院学报. 2017(04)
[3]偏晶合金凝固过程及凝固组织控制方法研究进展[J]. 赵九洲,江鸿翔,孙倩,黎旺,何杰. 中国材料进展. 2017(04)
[4]深过冷Al-70%Si合金的凝固特性与微观组织[J]. 严军辉,坚增运,朱满,常芳娥,许军锋. 金属学报. 2016(08)
[5]快速凝固Cu-Fe系三元合金液态相分离的模拟研究[J]. 廖世龙,胡木林,林月粗. 铸造技术. 2014(09)
[6]两相体系中第二相颗粒粗化的研究进展[J]. 吴志方,吴润. 材料导报. 2010(15)
[7]精密铸造等轴晶涡轮叶片晶粒度控制方法[J]. 刘文娜,张凌峰,海潮,常涛岐,贺剑,王晓东. 特种铸造及有色合金. 2010(02)
[8]快速凝固Cu-30%Fe合金的液相分解行为[J]. 刘素清,虞明香,王宥宏,郝维新,李秋书. 稀有金属. 2010(01)
[9]高强高导电Cu-Fe合金的研究现状与展望[J]. 陈乐平,周全. 铸造技术. 2009(09)
[10]定向凝固Cu-Pb偏晶合金摩擦磨损性能的研究[J]. 崔红保,历长云,王狂飞,郭景杰. 热加工工艺. 2009(16)
博士论文
[1]电磁悬浮条件下金属行为数值模拟及机理研究[D]. 高磊.昆明理工大学 2017
硕士论文
[1]熔合剂改性对碳纤维增强5052铝合金层合板力学性能的影响[D]. 叶哲.太原理工大学 2017
[2]包覆循环过热法金锡共晶合金深过冷凝固工艺及组织研究[D]. 杨开今.云南大学 2015
[3]快速冷却条件下铜铁合金的凝固组织及性能研究[D]. 曹敏敏.重庆理工大学 2012
[4]Cu-Pb偏晶合金熔体的深过冷快速凝固及组织与性能[D]. 刘丽琴.西安理工大学 2007
[5]Ag-Cu-Sb三元共晶合金的快速凝固研究[D]. 阮莹.西北工业大学 2003
本文编号：2970371
【文章来源】：太原科技大学山西省
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
定向凝固意图
第一章 绪 论日益集中在激光影响的化学反应上，并在诸. Dobbins和D. Poondi[50]等通过该方法顺利溶合金试样。他们利用 CO2和Nd-YAG激光甘醇和2 乙氧基乙醇作为还原剂，顺利从高的金属银。在这种方法中，基体母相的化和成分，因此即使替换基体母相，仍不影学诱导法示意图见图 1.2，工艺适用于制备属，因此应用于微电子行业特别合适。该技以及加工速率均可调节等突出优势。
第二章 试验材料、设备及试验方法第二章 试验材料、设备及试验方法2.1 试验材料和试验设备2.1.1 合金及成分的选择考虑到研究的全面性和可靠性，本文选取对于液相分离而言比较具有代表性的稳态难混 Cu-Pb 偏晶合金和亚稳态难混 Cu-Fe 包晶合金作为研究对象。同时，因 Cu-Pb 合金优良的自润滑性能和 Cu-Fe 合金低廉的成本及优良的导电性能，使本文的研究更具实际应用价值。因 Cu-Pb 偏晶合金发生液相分离的成分范围在 Pb 含量（37.4wt.%~80wt.%之间，所以，本文选取 Cu-40wt.%Pb 过偏晶合金作为研究对象，同时，选取 Cu-15wt.%F和 Cu-35wt.%Fe 包晶合金作为研究对象，具体在平衡相图中的位置如图 2.1[107]所示。选取 Ni 作为第三组元，脉冲电流脉宽 10μm，输出频率 30Hz，峰值电流密度分别为0.62A/mm2、1.54A/mm2、3.09A/mm2和 4.63A/mm2，通过试验，研究其对难混溶合金凝固组织演化机理产生的影响。
【参考文献】：
期刊论文
[1]添加Ti对Al-Bi难混溶合金组织和性能的影响[J]. 满田囡,张林,项兆龙,王文斌,高建文,王恩刚. 物理学报. 2018(03)
[2]自润滑合金化板的表面特性研究[J]. 杜蓉,涂元强,雷泽红,白会平,杨宏武. 武汉工程职业技术学院学报. 2017(04)
[3]偏晶合金凝固过程及凝固组织控制方法研究进展[J]. 赵九洲,江鸿翔,孙倩,黎旺,何杰. 中国材料进展. 2017(04)
[4]深过冷Al-70%Si合金的凝固特性与微观组织[J]. 严军辉,坚增运,朱满,常芳娥,许军锋. 金属学报. 2016(08)
[5]快速凝固Cu-Fe系三元合金液态相分离的模拟研究[J]. 廖世龙,胡木林,林月粗. 铸造技术. 2014(09)
[6]两相体系中第二相颗粒粗化的研究进展[J]. 吴志方,吴润. 材料导报. 2010(15)
[7]精密铸造等轴晶涡轮叶片晶粒度控制方法[J]. 刘文娜,张凌峰,海潮,常涛岐,贺剑,王晓东. 特种铸造及有色合金. 2010(02)
[8]快速凝固Cu-30%Fe合金的液相分解行为[J]. 刘素清,虞明香,王宥宏,郝维新,李秋书. 稀有金属. 2010(01)
[9]高强高导电Cu-Fe合金的研究现状与展望[J]. 陈乐平,周全. 铸造技术. 2009(09)
[10]定向凝固Cu-Pb偏晶合金摩擦磨损性能的研究[J]. 崔红保,历长云,王狂飞,郭景杰. 热加工工艺. 2009(16)
博士论文
[1]电磁悬浮条件下金属行为数值模拟及机理研究[D]. 高磊.昆明理工大学 2017
硕士论文
[1]熔合剂改性对碳纤维增强5052铝合金层合板力学性能的影响[D]. 叶哲.太原理工大学 2017
[2]包覆循环过热法金锡共晶合金深过冷凝固工艺及组织研究[D]. 杨开今.云南大学 2015
[3]快速冷却条件下铜铁合金的凝固组织及性能研究[D]. 曹敏敏.重庆理工大学 2012
[4]Cu-Pb偏晶合金熔体的深过冷快速凝固及组织与性能[D]. 刘丽琴.西安理工大学 2007
[5]Ag-Cu-Sb三元共晶合金的快速凝固研究[D]. 阮莹.西北工业大学 2003
本文编号：2970371
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