微合金化cunisi系合金时效及热变形行为研究

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1、摘要论文题目：微合金化CuNiSi系合金时效及热变形行为研究专业：材料学研究生：李银华指导教师：刘平教授摘要CuNiSi合金以其优良的综合性能，在大规模集成电路用引线框架中有着广泛的应用前景。本文针对CuNiSi合金材料，研究了时效温度、时效时间以及时效前冷变形对添加微量合金元素的CuNiSi合金的组织和性能的影响。结果表明：冷变形和时效相结合能显著提高合金的综合性能。如CuNiSi合金450℃时效0.5h显微硬度和导电率分别为：172HV和28%IACS；而时效前经过60%变形450℃时效0.5h显微硬度和导电率分别达到了229H

2、V和32%IACS。添加微量元素P、Ag对CuNiSi基合金性能的影响结果表明：微量P能有效提高CuNiSi合金的显微硬度，稍微提高合金的导电率；微量Ag能提高合金的硬度，但作用没有P明显，而且Ag能提高CuNiSi合金的导电率。另外，对二级时效进行的研究表明，二级时效可以明显提高合金的综合性能。如CuNiSi合金40%+450℃℃+40%+420后的抗拉强度达到了724MPa，导电率达到50%IACS，抗软化温度达到455℃，均满足该类材料的性能要求。利用透射电镜研究了CuNiSi系合金在不同条件下时效时的组织转变规律，研究发现：

3、CuNiSi系合金都有一个共同的析出相Ni2Si相；CuNiSiAg合金中除Ni2Si相外，没有发现其它的析出物；而在CuNiSiP合金中发现有Ni3P化合物形成。在Gleeble-1500D热模拟试验机上，采用高温等温压缩试验，得到了真应力-真应变曲线。讨论了变形温度、变形速率对CuNiSiP和CuNiSiAg合金高温压缩变形的影响规律。结果表明：应变速率和变形温度的变化对合金的再结晶影响较大，变形温度越高，合金越容易发生动态再结晶；应变速率越小，合金也越容易发生动态再结晶，所对应的峰值应力也越低，且变形温度和变形速率对合金显微组

4、织影响较大；并且利用Arrhenius双曲正弦函数求得CuNiSiP合金和CuNiSiAg合金的热变形激活能Q分别为485.6kJ/mol和312.3kJ/mol，并建立了两种合金的流变应力方程和动态再结晶的晶粒尺寸模型。I摘要关键词：CuNiSi合金，显微硬度，导电率，抗拉强度，热压缩，动态再结晶论文类型：应用基础研究II摘要Subject:StudyonagingandthermaldeformationbehaviorofCuNiSiseriesalloysSpecialty:MaterialogyName:LiYinhuaS

5、upervisor:LiuPingABSTRACTWiththehighcompetitiveperformanceandwidelyapplicationprospect,CuNiSialloysbeingexcellentcandidatesforleadframematerialsusedinlarge-scaleintegratedcircuit.Inthispaper,theeffectsofcolddeformation,agingtemperature,andagingtimeonthestructureandprop

6、ertiesofCuNiSialloywithtracealloyelementswerestudied.Theresultsshowedthattheintegrationperformancecanbeimprovedbycombinationcolddeformationandaging.Forexample,themicrohardnessandelectricalconductivityofCuNiSialloywere172HVand28%IACSrespectivelywhenitwasagedat500℃for0.5

7、h.AndthemicrohardnessandelectricalconductivityofCuNiSialloyachieved229HVand32%IACSrespectivelywhenitwasagedat500℃for0.5hafterdeformingfor60%.Besides,theeffectsofmicroelementP,AgonthepropertiesofCuNiSialloywerealsoresearched.TheresultsshowedthatPcanenhancethemicrohardne

8、ssofCuNiSieffectively,buttheelectricalconductivityincreaseslightly,andAgcanincreasethemicrohardnessofCuNiSi,buttheeff