引线框架用Cu-Ni-Si-Mg合金的各向异性与织构演变研究

发布时间：2017-05-04 09:04

  本文关键词：引线框架用Cu-Ni-Si-Mg合金的各向异性与织构演变研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：本文以Cu-Ni-Si-Mg合金为研究对象,通过力学性能测试研究了固溶、二次冷轧及时效工艺对合金板材平面各向异性的影响,同时结合光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及电子背散射衍射(EBSD)等技术手段,分析了合金平面各向异性的产生原因和形成规律。重点探讨了合金在一次冷轧、固溶和二次冷轧过程中的组织与织构演变,深入分析了第二相粒子析出与回溶对组织与织构的影响,揭示了平面各向异性的形成机理,提出了改善平面各向异性的织构优化和组织调控技术,为进一步改善其综合性能提供理论依据和实验参考。本文的主要结论如下:(1)随着固溶温度的增加或固溶时间的延长,Cu-Ni-Si-Mg合金板材时效态的平面各向异性先增大后趋于平稳;G{011}100和Br{011}211逐渐减小,Cu’{113}121和S’{123}523逐渐增大;固溶工艺为850℃/60s时,板材的Rm和Rp0.2达到最大值,其强度差值分别为103MPa和72MPa;Cu’与S’织构的增强、第二相析出数量及晶粒不均匀程度的增大是板材平面各向异性增加的主要原因。(2)随着时效温度的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金板材的平面各向异性逐渐减小,Cu’{113}121与S’{123}523织构强度的减弱速度先增大后减小;而随着时效时间的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金板材的平面各向异性则先增大后减小,Cu’{113}121与S’{113}121织构强度则逐渐减小。时效工艺对G{011}100和Br{011}211织构强度的影响较小。第二相的析出是造成Cu’与S’织构减弱的主要原因,且第二相析出数量越多,Cu’和S’织构的强度减弱程度越大;第二相的粗化对Cu’和S’织构的强度无明显影响。(3)随着固溶后二次冷轧变形量的增加,Cu-Ni-Si-Mg合金板材时效态的平面各向异性先减小后增大;Cu{112}111、S{123}634和Br{011}211织构强度逐渐减弱,G{011}100织构逐渐增强。固溶后施加30%~45%的冷轧变形量,Rm和Rp0.2的强度差值分别为21MPa和25MPa,其性能接近各向同性。(4)Cu-Ni-Si-Mg合金属于低层错能金属,其不同取向的晶粒在一次冷轧过程中将逐渐流向{011}211;{113}121和{123}523取向的晶核在固溶过程中具有明显的生长优势,并最终吞噬其它取向的晶粒成为固溶态的稳定织构;固溶态板材二次冷轧过程中的织构演变为{113}121经{012}100→{011}100→{011}211,剪切带的出现,将促使{112}111和{123}523直接转向{011}100和{123}634,并最终流向{011}211。
【关键词】：Cu-Ni-Si-Mg合金 组织性能 第二相 织构 各向异性
【学位授予单位】：江西理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG146.11
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-9
• 第一章 绪论9-22
• 1.1 引线框架概述9-14
• 1.1.1 引线框架材料的发展历程9-11
• 1.1.2 引线框架材料的性能要求11-12
• 1.1.3 铜基引线框架材料的主要强化途径12-13
• 1.1.4 国内外常用铜基引线框架的类型13-14
• 1.2 Cu-Ni-Si系合金的研究现状14-17
• 1.2.1 Cu-Ni-Si系合金的微合金化14-15
• 1.2.2 Cu-Ni-Si系合金的工艺研究15-16
• 1.2.3 Cu-Ni-Si系合金板材生产待解决的技术难点16-17
• 1.3 板材各向异性与织构演变的研究进展17-20
• 1.3.1 板材的各向异性研究17
• 1.3.2 板材中常见的织构特征17-20
• 1.3.3 织构与各向异性关系的研究20
• 1.4 本论文的研究背景及意义20-22
• 第二章 实验材料及方法22-29
• 2.1 实验材料22
• 2.2 研究总路线22-23
• 2.3 热处理及轧制工艺设计23-25
• 2.3.1 固溶工艺设计23-24
• 2.3.2 时效工艺设计24
• 2.3.3 二次冷轧工艺设计24-25
• 2.4 实验设备25
• 2.5 材料的检测及分析25-28
• 2.4.1 力学性能测试25-26
• 2.4.2 金相组织观察26-27
• 2.4.3 扫描电镜观察27
• 2.4.4 透射电镜观察27
• 2.4.5 X射线衍射分析27
• 2.4.6 电子背散射衍射分析27-28
• 2.6 板材平面各向异性的表征28-29
• 第三章 固溶工艺对Cu-Ni-Si-Mg合金各向异性的影响29-47
• 3.1 前言29
• 3.2 固溶温度对固溶态Cu-Ni-Si-Mg合金各向异性的影响29-36
• 3.2.1 不同固溶温度下板材固溶态的力学性能与各向异性29-30
• 3.2.2 不同固溶温度下板材固溶态的显微组织与织构特征30-34
• 3.2.3 不同固溶温度下的组织及织构特征对固溶态板材各向异性的影响34-36
• 3.3 固溶温度对Cu-Ni-Si-Mg合金时效后各向异性的影响36-42
• 3.3.1 不同固溶温度下板材时效态的力学性能与各向异性36-37
• 3.3.2 不同固溶温度下板材时效态的显微组织与织构特征37-41
• 3.3.3 不同固溶温度下的组织及织构特征对时效态板材各向异性的影响41-42
• 3.4 固溶时间对Cu-Ni-Si-Mg合金时效后各向异性的影响42-46
• 3.4.1 不同固溶时间下板材时效态的力学性能与各向异性42-43
• 3.4.2 不同固溶时间下板材时效态的显微组织与织构特征43-44
• 3.4.3 不同固溶时间下的组织及织构特征对时效态板材各向异性的影响44-46
• 3.5 本章小结46-47
• 第四章 时效工艺对Cu-Ni-Si-Mg合金各向异性的影响47-57
• 4.1 前言47
• 4.2 时效温度对Cu-Ni-Si-Mg合金各向异性的影响47-51
• 4.2.1 板材不同时效温度下的力学性能与各向异性47-48
• 4.2.2 板材不同时效温度下的显微组织与织构特征48-50
• 4.2.3 不同时效温度下的组织及织构特征对板材各向异性的影响50-51
• 4.3 时效时间对Cu-Ni-Si-Mg合金各向异性的影响51-56
• 4.3.1 板材不同时效时间下的力学性能与各向异性51-52
• 4.3.2 板材不同时效时间下的显微组织与织构特征52-54
• 4.3.3 不同时效时间下的组织及织构特征对板材各向异性的影响54-56
• 4.4 本章小结56-57
• 第五章 二次冷轧对Cu-Ni-Si-Mg合金各向异性的影响57-64
• 5.1 前言57
• 5.2 不同冷变形量下的力学性能与各向异性57-58
• 5.3 不同冷变形量下的显微组织与织构特征58-61
• 5.3.1 显微组织58-59
• 5.3.2 断口形貌59-60
• 5.3.3 宏观织构60-61
• 5.4 不同冷变形量下的组织及织构特征对板材各向异性的影响61-63
• 5.5 本章小结63-64
• 第六章 Cu-Ni-Si-Mg合金板材制备过程中的组织与织构演变64-75
• 6.1 前言64
• 6.2 Cu-Ni-Si-Mg合金板材不同状态下的组织与织构特征64-66
• 6.2.1 不同状态下的组织特征64-65
• 6.2.2 不同状态下的织构特征65-66
• 6.3 Cu-Ni-Si-Mg合金板材的织构演变66-73
• 6.3.1 一次冷轧过程中的织构演变66-68
• 6.3.2 固溶保温过程中的织构演变68-70
• 6.3.3 二次冷轧过程中的织构演变70-73
• 6.4 本章小结73-75
• 第七章 结论75-77
• 参考文献77-81
• 致谢81-82
• 攻读学位期间的研究成果82-83

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