用于溅射靶材的钴基合金及细晶纯金属微观组织的研究

发布时间：2017-09-10 18:43

  本文关键词：用于溅射靶材的钴基合金及细晶纯金属微观组织的研究

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【摘要】：本文利用光学显微镜(OM)、X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)和电子背散射衍射(EBSD)分析了铸造的非晶成分钴基合金溅射靶材的微观组织,用SEM中的能谱(EDS)确定了各组成相的成分,用差示扫描量热仪(DSC)测量了合金的熔点和各组织形成温度。微观组织分析结果显示铸造非晶成分钴基合金中仅残存非常少量的孔隙,各组成相尺寸细小、分布均匀。基于铸造合金的微观组织和DSC结果,对凝固过程中微观组织形成和演化进行了分析和讨论。在不同温度和不同压缩比下,对纯铝、纯铜进行了多向压缩(MAC)变形,并对变形的纯铝、纯铜进行退火已使其发生再结晶,利用微观硬度计和光学显微镜(OM),研究了纯铝、纯铜在不同温度、不同压缩比变形过程中微观硬度和组织,研究了变形纯铝、纯铜退火后的硬度和微观组织。研究结果表明:常温下压缩纯铝过程中发现,硬度随压缩道次没有显著变化,分析认为纯铝层错能高,也不存在第二相钉扎位错,易引起动态回复;随后实验采用提高压缩比和降低温度的方法变形加工,压缩比的增大会使硬度提高,温度降低硬度明显提高,晶粒更细;最小压缩比试样三个周期后表面硬度增加28.5%,中心硬度提高41.7%,中心区域晶粒尺寸平均为19.09μm。纯铜由于层错能低,改善措施,与压缩纯铝相比效果不太明显,液氮下试样压缩三个周期后表面硬度增加29.91%,中心硬度增加35.61%,晶粒细化到平均3.50μm。
【关键词】：溅射靶材 铸造 塑性变形 多向压缩 晶粒细化 微观结构
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG113.1
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第1章 绪论10-21
• 1.1 课题研究的背景和意义10-11
• 1.2 靶材的制备工艺概论11-12
• 1.2.1 熔融铸造法11-12
• 1.2.2 粉末冶金法12
• 1.3 细晶溅射靶材制备方法12-17
• 1.3.1 ECAE工艺13-14
• 1.3.2 ARB工艺14
• 1.3.3 HPT工艺14-15
• 1.3.4 MAC工艺15-16
• 1.3.5 TE工艺16-17
• 1.4 金属靶材的性能指标17-19
• 1.4.1 纯度17
• 1.4.2 杂质含量17
• 1.4.3 致密度17-18
• 1.4.4 晶粒尺寸及分布均匀性18
• 1.4.5 晶体的取向18
• 1.4.6 成分组织分布均匀性18
• 1.4.7 靶材尺寸与几何形状18-19
• 1.5 金属靶材的研究意义19
• 1.6 金属靶材研究现状19
• 1.7 论文研究的目的、内容及难点19-21
• 1.7.1 研究目的19-20
• 1.7.2 研究内容20
• 1.7.3 研究难点20-21
• 第2章 实验设备与实验方法21-29
• 2.1 引言21
• 2.2 实验材料和设备21-24
• 2.2.1 实验材料21
• 2.2.2 熔炼设备及铸造模具21-22
• 2.2.3 压缩设备及模具22-23
• 2.2.4 超声波清洁机23
• 2.2.5 真空退火炉23-24
• 2.2.6 其它设备24
• 2.3 实验过程24-26
• 2.3.1 非晶成分溅射靶材制备过程24-25
• 2.3.2 细晶溅射靶材制备过程25-26
• 2.4 实验方法26-28
• 2.4.1 密度测试26
• 2.4.2 OM分析技术26
• 2.4.3 硬度分析技术26-27
• 2.4.4 DSC分析技术27
• 2.4.5 XRD分析技术27-28
• 2.4.6 扫描技术（SEM）28
• 2.4.7 电子背散射衍射技术（EBSD）28
• 2.4.8 透射技术（TEM）28
• 2.5 本章小结28-29
• 第3章 铸造钴基合金及组织分析29-41
• 3.1 熔炼及铸造工艺29-30
• 3.2 钴基合金组织分析30-39
• 3.2.1 成分测试分析30
• 3.2.2 金相观测30-31
• 3.2.3 X射线衍射（XRD）分析31-32
• 3.2.4 扫描电镜（SEM）分析32
• 3.2.5 扫描电镜中的EDS分析32-36
• 3.2.6 透射电镜（TEM）分析36-38
• 3.2.7 电子背散射衍射（EBSD）38
• 3.2.8 DSC分析38-39
• 3.3 本章小结39-41
• 第4章 细晶纯金属的制备与组织研究41-56
• 4.1 多向压缩工艺参数的研究41-42
• 4.2 压缩模具设计42-44
• 4.3 压缩变形后的纯铝组织与性能分析44-49
• 4.3.1 显微硬度分析44-45
• 4.3.2 初始材料微观组织分析45-46
• 4.3.3 变形过程组织变化46-47
• 4.3.4 退火工艺的研究47
• 4.3.5 不同压缩工艺下的微观组织分析47-49
• 4.4 压缩变形后的纯铜组织与性能分析49-54
• 4.4.1 微观硬度分析49-50
• 4.4.2 热处理参数分析50-51
• 4.4.3 微观组织分析51-54
• 4.5 讨论部分54
• 4.6 本章小结54-56
• 结论56-58
• 参考文献58-63
• 攻读硕士期间承担的科研任务与主要成果63-64
• 致谢64

【参考文献】

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本文编号：826019