PDF《快速凝固 CuNiSi CrZn合金的》

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6 + C u - N i - S i 合金属典型时效强化合金[

1 ] , 时效处理后基 体中析出细小弥散的 - N i

2 S i 相颗粒, 使铜合金强度大幅 度提高并仍具备高导电的特性[

2 -

3 ] .

与目前已开发出的铜 基引线框架材料 C u - F e 系、 C u - F e - P系、 C u - Z r 系、 C u - A g 系等相比, 由于没有磁性, 因而广泛用于超大规模集成电 路[

4 -

7 ] .C u - N i - S i 合金被认为是具有广泛应用前景的引线 框架材料.提高强度的传统方法是通过合金化及 固溶 + 时效 热处理, 不足以满足超高强度、 较高导电率兼顾的 要求. 快速凝固技术的发展为高强高导铜合金的研究与生产 开辟了新的前景. 采用快速凝固法制备铜基材料, 在晶粒细 化的同时, 可使合金元素在铜基体中固溶度增大, 经时效处 理后, 过饱和合金元素从基体中大量弥散析出, 产生极强弥 散强化效果[

8 -

1 2 ] .研究快速凝固 C u -

2 .

4 N i -

0 .

4 6 S i -

0 .

2 2 C r -

0 .

3 3 Z n 合金时效后的组织与性能,并分析和探讨合金的 强化机理.

1 ! #$ 试验用合金成分为: N i

2 %~

4 %, S i

0 .

1 %~

0 .

6 %, C r

0 .

1 % ~

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4 % , Z n

0 .

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0 .

5 %, 余量为 C u .经WK - 型非自耗真 空炉熔炼后铸锭, 然后将合金放入喷嘴直径

0 .

8 m m的石 英管中, 经高频感应加热融化, 在一定压力的氩气作用下 喷射到不同的铜模中,得到厚度分别为

2 ,

3 ,

4 m m的薄 片, 整个过程在氩气保护下进行. 普通熔炼工艺得到的铸 态样进行

9 0

0 保温

2 h 油冷固溶处理. 快速凝固得到的 试样 放在WZ S -

2 0双室 真空烧结 炉进行500保温0.5,1.0,2.0,3.0,5.0,7.0h,测试其导电率和显微硬度, 得 出最佳时效时间. 采用 MH -

5 显微硬度计测量合金的显微硬度,采用 F Q R

7 5

0 1 涡流导电仪测试合金的电导率. 试样用盐酸三氯 化铁溶液腐蚀显示金相组织,显微组织观察及拍摄使用 Z E I S S 大型光学显微镜. d o i :

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2 快速凝固 C u N i S i C r Z n合金的 组织与性能 戴安伦 刘景帅 朱治愿 严高闯

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0 3 C u -

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2 2 . 1! 图1 为不同制备方法得到的C u -

2 .

4 N i -

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4 6 S i -

0 .

2 2 C r -

0 .

3 3 Z n 合金显微硬度. 由图

1 可以看出, 由常规固溶方法得到合 金的显微硬度仅为

8 4 .

6 H V , 而快速凝固技术得到的厚度 为2,3,4mm合金的显微硬度分别达到

1 1

1 .

0 3 ,

1 0

4 .

9 8 ,

9 8 .

5 3 H V , 冷却速度最快的厚度为

2 m m的试样的显微硬 度提高

3 1 .

2 4 % . 与常规固溶制备方法相比, 快速凝固法显著 提高合金的显微硬度.随着冷却速度的增加, C u -