Fabrication and characterization of copper-diamond particles

The electroless copper deposition on both pure and Cr-coated diamond particles was studied to produce copper/diamond composites for electronic packaging materials. The particles were characterized and the mechanism of product formation was investigated through scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive spectroscopy (EDS), X-ray diffraction (XRD), and X-ray photoelectron spectra (XPS). The particle coating thickness was measured using optical micrographs. The diamond particles got uniform coating thickness of copper crystals layers. This method provided an excellent base for the fabrication of metal-based composites using cheap equipments, and was less time consuming, nature friendly and economical compared with other methods of diamond surface metallization.     

铁素体/马氏体双相钢拉伸变形过程中应力应变不均匀性分析

以铁素体/马氏体双相钢为研究对象,经轧制及热处理后进行变形量为5%的拉伸实验,借助配有EBSD成像系统的场发射扫描电镜对实验钢塑性变形后的微区取向进行分析,并结合晶体塑性模拟DAMASK软件模拟其塑性变形行为。结果表明,经轧制变形获得的铁素体/马氏体双相钢,两相应力应变分配不均匀。实验钢中马氏体积累了更多的位错,KAM值更大。临近马氏体区域的铁素体基体Schmid因子更大,可达到0.49,在塑性变形过程中容易优先产生位错和滑移。晶体塑性模拟结果表明,变形初期,铁素体需承担较大的应变、马氏体承担应力以协调整体的变形。当拉伸变形继续发生时,两相应力应变分布的不均匀性将导致两相交界以及晶界处最先发生断裂。     

马氏体时效钢等温时效析出行为

以马氏体时效钢为研究对象,将试验钢经900 ℃固溶后,再进行500 ℃等温时效处理,采用光学显微镜、扫描电镜及维氏硬度计表征了时效过程中其显微组织与析出相及硬度变化规律,在此基础上,分析了时效工艺对马氏体时效钢显微硬度变化的影响。结果表明,在时效初期,试验钢硬度增幅明显,并于12 h时达到峰值,为585 HV30。随着时效时间进一步延长,试验钢进入过时效状态,硬度开始缓慢下降。试验钢基体由板条马氏体与残留奥氏体组成,且基体分布着细小弥散的第二相颗粒。时效0.5 h时,析出相尺寸为5~10 nm,当时效达到12 h时,析出相缓慢长大至20~25 nm。     

金刚石表面化学镀铜工艺的优化(英文)

研究预镀1%铬金刚石颗粒表面化学镀铜的预处理工艺、镀液成分和工艺参数对表面形貌、沉积效率、镀层均匀性等的影响,优化出最佳工艺参数。结果表明,采用20%NaOH溶液处理30 min后,再在SnCl2溶液中进行5 min敏化和在PbCl2溶液中进行20 min活化,能提高预镀1%铬金刚石颗粒表面镀铜质量,并获得较高的铜沉积率。化学镀铜最佳工艺条件为:16 g/L CuSO4·5H2O,35 mL/L甲醛,23 g/L酒石酸钾钠,温度60°C,pH=13,辅助超声加(350±15)r/min的机械搅拌。采用此工艺在预镀1%铬金刚石颗粒表面获得了厚度均匀的纯铜层。     

轧制变形对 F-M 双相钢 0.05C-2.8Mn-4.2Ni-2Al- 1.2Mo-1.9Cu晶粒细化的影响

借助EBSD场发射扫描电子显微镜,研究了轧制变形及热处理后的铁素体/马氏体双相钢0.05C-2.8Mn4.2Ni-2Al-1.2Mo-1.9Cu显微组织演变及力学性能。结果表明,经900℃30%+780℃75%变形,500℃退火的F-M钢晶粒尺寸0.97μm,屈服、抗拉强度和延伸率分别为876 MPa,976 MPa和15.2%,经900℃30%+780℃50%变形,500℃退火的F-M钢晶粒尺寸1.54μm,屈服、抗拉强度和延伸率分别为801 MPa,895 MPa和19.4%。由轧制变形导致的晶粒细化、小角度晶界增多,是提高实验钢强度的主要原因。然而,较大的轧制变形量也使过多的小角度晶界阻碍位错运动,从而导致实验钢在塑性变形过程中,延展性略差。     

钨丝增强铜锌复合材料侵彻过程的数值模拟

基于Johnson-Cook模型和Gruneisen状态方程建立有限元分析模型,使用LS-DYNA软件对钨丝增强铜锌复合材料和钨镍铁合金侵彻钢靶过程开展数值模拟研究,分析2种材料在侵彻过程中各个阶段的变形,探讨钨丝本身的各向异性对侵彻性能的影响。结果表明,钨丝增强铜锌复合材料表现出明显的自锐化现象,与实验结果相符。复合材料在侵彻过程中应力主要集中在轴向的钨丝上,应力值达到2.5GPa,铜锌合金受力不足0.47GPa。该弹芯材料侵彻时的变形方式为：与靶板接触的钨丝发生弯曲,弯曲后的钨丝受力方向与轴向呈一定角度,强度和塑性明显降低。在剪切应力作用下,使材料变形区域发生破坏脱落,形成了尖锐的头部,从而表现出自锐化特征。     

淬火工艺对大尺寸厚壁钢管组织及内应力的影响

淬火工艺对大尺寸厚壁钢管淬火过程中组织和残余应力有很大影响。通过数值模拟研究了30Cr2NiMo钢管经过不同工艺淬火后的温度、组织和残余应力的分布情况。结果表明：大尺寸厚壁钢管淬火后内应力主要集中在台阶处，可达600 MPa左右，在传统淬火过程中空冷一段时间，可以在保证组织与常规油淬基本相同的前提下，降低台阶处的内应力，将内应力最大值控制在500 MPa以内，降低了钢管淬火开裂的倾向。根据模拟结果得出本试验条件下30Cr2NiMo钢管优化后的淬火工艺为：油淬420 s+空冷480 s+油淬，淬火后钢管的细管处的组织为马氏体组织，粗管处表面为马氏体+残留奥氏体组织，心部主要为马氏体+贝氏体+残留奥氏体组织。