Cu基块状非晶晶化过程的微观组织研究

以Cu50Zr42AI8块状非晶合金为对象,在其玻璃转化温度(Tg)以下不同的温度(400、475和600K)进行保温1h等温退火处理,用X射线衍射仪(XRD)、电子探针(EPMA)等对晶化过程的微观组织进行研究.结果表明:试样经475K退火后有少量的晶体相Cu10Zr7析出,600K退火试样的析出相同样仅为Cu10Zr7,该相的体积和数量有所增大.表明Cu50Zr42Al8块状非晶合金在Tg以下进行1h的等温退火处理后,试样可以发生晶化,并且析出相只有Cu10Zr7,其体积和数量随退火温度的升高而增大.     

Cu-Nb复合线材在形变与退火过程中显微结构演变的研究

采用SEM和TEM,对不同形变量及退火温度下的Cu-Nb微观复合线材的显微组织结构进行了分析,并对形变和退火试样进行了硬度测试.结果表明:随着形变量增大,材料界面密度及其增加速率逐渐增大.当材料结构达到纳米尺寸时(应变=24.8),界面密度及其增加速率显著增加,使得硬度及其增加速率明显增大,同时伴随有纳米Cu基体内部层错和旋转晶界的产生.退火过程中Cu基体的显微组织变化表现出明显的多尺度效应,其变化可分为3个阶段:微米及亚微米Cu基体先发生回复再结晶,而纳米Cu基体回复再结晶受到抑制;纳米Cu基体回复再结晶;Nb丝球化及长大.     

退火温度对铜/铝复合薄带组织和拉伸性能的影响（英文）

研究退火温度对铜/铝(Cu/Al)复合薄带的组织和拉伸性能的影响以提高材料的力学性能。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和电子背散射衍射仪(EBSD)观察和分析界面层的变化、界面元素的扩散以及Cu和Al各基体的显微组织演变。通过静态单轴拉伸试验研究Cu/Al复合薄带的拉伸性能。结果表明,Cu/Al基体在退火过程中发生再结晶,在400℃退火后Al基体晶粒生长成粗大晶粒。扩散层厚度随着退火温度的升高而增加,500℃退火后扩散层厚度达到12μm。原始典型轧制织构经退火处理后转变为典型退火织构成分{001}<100>和{001}<110>。一般来说,退火处理降低了材料的抗拉强度,提高了材料的整体塑性,扩散层在传递拉应力方面起着显著作用。     

退火对冷拉拔Al-0.7Fe-0.2Cu合金组织性能的影响

运用光学显微镜、扫描电镜和透射电镜研究了冷拉拔铝合金Al-0.7Fe-0.2Cu在不同退火处理制度下的微观组织结构演变,并分析了其对电导率和力学性能的影响.结果表明:300℃退火,初生相Al(Fe,Cu)中Cu元素部分回溶于基体,500℃退火,Cu元素几乎完全回溶于基体;冷拉拔Al-0.7Fe-0.2Cu丝材再结晶温度为300～350℃;450℃长时间退火后,再结晶晶粒长大不明显,但有极少量的晶粒出现异常长大现象,这主要是因为Al(Fe,Cu)相分布不均匀对晶粒长大的影响;其电导率在250℃×2h条件下退火达到最大值;超过350℃长时间退火其抗拉强度趋于稳定,伸长率降低.冷拉拔合金在350℃×2h退火处理制度下,拥有最优异的导电性能和力学性能.     

退火处理对ECAP纯铝L2的影响

采用等通道转角(ECAP)挤压工艺,对原始晶粒为1 mm的工业纯铝L2进行4次挤压,得到了晶粒尺寸为1 μm的近等轴晶组织,然后进行不同温度下的退火处理.研究结果表明,经150℃/2 h退火处理后,硬度基本不变化,与退火前相比,试样的抗拉强度和伸长率分别提高了9%和18%.当退火温度高于200℃时,组织中出现了回复,试样硬度下降.退火温度越高,硬度下降幅度越大.     

280VK冷轧高强钢退火过程的组织演变及析出机理

对热轧态280VK微合金高强钢经冷轧后取样,在不同温度下进行退火处理。对退火试样组织进行SEM、TEM、EBSD观察,以及析出物含量测定和力学性能测试分析,揭示退火工艺对冷轧高强钢组织结构、织构演变和力学性能的影响。结果表明,试验钢经退火处理后,基体中产生大量TiC析出粒子;随着退火温度升高,基体晶粒度减小,析出粒子尺寸增大但数量减少,屈服强度、抗拉强度降低,伸长率升高。热力学计算表明,试验钢中析出相的优先级顺序为TiN＞AlN＞TiC,析出相以TiC为主。     

热处理对锻压TA15钛合金棒组织和性能的调控北大核心CSCD

对锻压TA15钛合金试样进行700~820℃的退火处理,保温2 h后空冷,研究热处理工艺对锻压TA15钛合金的力学性能的影响。通过观察热处理后锻压TA15钛合金的显微组织变化,统计初生α相的相对体积分数。结果发现,在700~820℃退火处理后,锻压TA15钛合金的显微组织中主要存在初生α相和次生α相,以及较少的基体β相;随着退火温度的升高,初生α相的含量逐渐减少,相对体积分数由70.35%降至46.42%,次生α相的相对体积分数由3.84%升高至18.26%。对比不同热处理温度下试样在室温和高温(500℃)条件下的拉伸性能,820℃退火处理后的试样在室温时的抗拉强度为986 MPa,伸长率为13.5%,强度和塑性具有较好的性能匹配。     

磁控溅射法制备W-Cu薄膜的研究

采用W70Cu30单靶磁控溅射与纯W、纯Cu双靶磁控共溅两种工艺,在多种基材上制备W-Cu薄膜,分析了薄膜的宏观形貌和组织结构.分析结果表明:单靶磁控溅射时,控制靶电压520 V,溅射电流0.8～1.2A,Ar气流量25 mL/min(标准状态),可在玻璃基体上镀得W-Cu薄膜,但退火时如温度过高,会使W和Cu两种元素原子偏聚加重;双靶磁控溅射时,控制Ar气流量20 mL/min(标准状态),Cu靶电流0.7A,W靶电流1.2A,溅射时间3600 s,可在硅基和玻璃基上镀得W-Cu薄膜,但在石墨基体、陶瓷基体及45钢基体上的镀膜效果不理想.     

Cu的添加对X80钢热浸法渗铝层组织的影响

通过在热浸镀铝熔池中添加Cu元素,改善X80钢热浸法渗铝层的组织。在不同的温度下进行扩散退火试验,利用扫描电镜和X射线衍射仪研究退火温度和铜元素对渗层组织的作用机理。采用Smile View软件对渗层厚度进行测量。结果表明,在热浸法渗铝时,Cu的添加可以使合金层/X80钢基体界面间的舌齿状形态缩小,使得界面间反应更均匀。当Cu的添加量为1%(质量分数)时,脆性的Fe₂Al₅合金层的厚度最小。随着扩散退火温度的升高,Cu添加量为1%的试样渗层的界面均匀性增加;扩散退火温度≥600℃时,渗层中开始出现极薄的FeAl相层;扩散退火温度≥650℃时,自由层消失,渗层中出现均匀的FeAl层且渗层外侧出现孔洞;扩散退火温度为700℃时,FeAl层中部出现孔洞带,且渗层外侧出现大孔洞。在热浸镀铝熔池中加入1%Cu元素可以使扩散退火过程中Al原子和Fe原子间的迁移速率差值减小,进而降低Al原子和Fe原子间的浓度梯度。原子间浓度梯度的降低,使得界面间反应更均匀,从而避免渗层中孔洞的出现。     

高压扭转Cu试样微观组织的热稳定性分析

通过高压扭转对Cu试样施加不同程度的变形,利用OM,TEM及差示扫描量热仪(DSC)对变形组织微观结构及其热稳定性进行了分析.在较小的变形程度下,变形组织为高位错密度的位错胞、亚晶组织,试样的变形储能随变形量的增大而增大,在切应变等于13时达到最大,为0.91 J/mol,DSC曲线显示的放热峰随变形量的增大向低温方向偏移;进一步变形,动态回复加剧,高位错密度的亚晶组织逐渐演化成无位错的等轴状晶粒组织,试样的变形储能减小,组织的稳定性提高.显微硬度随退火温度的提高而减小,晶粒的明显长大导致显微硬度急剧减小.出现明显晶粒长大的温度较DSC曲线显示的放热峰起始温度低45℃左右,这主要是由于变形组织的回复再结晶过程是退火温度与时间的函数,降低处理温度并延长处理时间能达到与高温短时处理相同的效果.     

退火温度对PtCu双金属催化剂结构及析氢活性的影响

通过离子束溅射辅助沉积技术(IBSAD)制备了掺杂Cu元素的Pt基催化膜电极,并对电极进行了退火处理.利用EDS及XRD检测了电极的成分及结构,通过循环伏安法测试电极的析氢活性.结果表明:掺杂Cu的膜电极中形成了PtCu合金固溶体,且参与合金化的程度随退火温度而变化,显示退火温度是影响PtCu金属合金化的关键因素;经400℃退火的试样电极的交换电流密度较原样提升约11.6％,析氢峰电位降低,说明金属Cu参与到Pt基催化剂的合金化过程能有效提高催化性能.     

Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸锭的均匀化退火及组织演变

采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、电子探针(EPMA)、波谱分析(WDS)、X射线衍射(XRD)以及差示扫描量热仪(DSC)等技术对Al-Zn-Mg-Cu-Zr-0.12Ce合金铸态组织及均匀化退火过程中的组织演变进行研究。结果表明:该合金铸态组织存在严重的枝晶偏析,主要由α(Al)基体、α(Al)+Mg(Zn,Al,Cu)_2非平衡共晶组织以及少量的θ(Al_2Cu)相、Al_8Cu_4Ce相、Al_7Cu_2Fe相构成;均匀化退火过程中,大量层片状共晶组织溶入基体,同时转变生成Al_2Cu Mg相;合金的过烧温度为474.87℃;合金的最佳单级均匀化退火工艺为465℃、40 h,这与均匀化动力学方程测算结果接近;合金经(435℃,8 h)+(470℃,32 h)双级均匀化退火处理后,回溶效果更好,主要残留相为难溶的Al_2CuMg相,少量含Fe杂质相以及Al_8Cu_4Ce相。     

连接温度对纯铜瞬时液相扩散连接接头组织及力学性能的影响

采用Cu46Zr46Al8非晶薄片作为连接中间层,在温度750～900℃、压力0.5 MPa、保温时间300 s条件下,对纯Cu进行瞬时液相扩散连接,采用扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对连接层组织和成分分布进行了分析,并对连接试样的力学性能进行了测试。结果表明,连接界面结合良好,当连接温度较低时(750～800℃),基体与连接界面层发生了扩散反应,形成了3层Cu-Zr金属间化合物反应层;当连接温度在850～900℃时,基体以胞状生长方式长入中间层,而中间层凝固成片层状共晶组织(Cu9Zr2和Cu)。900℃连接试样的抗拉强度为345 MPa,表现出良好的塑性。     

ZL205A铝合金铸件偏析缺陷分析和等级研究

以生产过程中ZL205A铸件的偏析缺陷为研究对象,采用SEM、EDS、DSC分析手段,研究了偏析对铸件力学性能、断口形貌、组织成分和熔化温度的影响.结果表明,随着偏析缺陷级别的提高,试样抗拉强度呈下降趋势,但其值高于I级指标;试样屈服强度变化较小;试样伸长率呈快速下降,多数低于4%;试样硬度(HV)均高于100.无缺陷试样断裂主要表现为韧性断裂,偏析试样断裂为沿晶脆性断裂.偏析试样基体以α(Al)固溶体为主,晶界上分布有未完全溶解残留物Al2Cu等低熔点共晶相,共晶相熔化温度为544 ℃,α(Al)固溶体熔化温度为625～640 ℃.根据试验分析结果制订出偏析等级底片.     

不同退火工艺下建筑抗震钢板的显微组织和力学性能研究

研究了不含V和含V的两种抗震钢板在退火温度为790~850℃范围内的显微组织和力学性能。结果表明,随着退火温度的升高,抗震钢板中贝氏体含量逐渐增多而多边形铁素体晶粒逐渐细化。A2钢板中的贝氏体弥散分布在铁素体基体上,而A1钢板中的贝氏体呈现条带状分布特征。A2钢板退火后析出了纳米级V(C,N)相,该钢经过830℃退火处理后可以获得较好的综合力学性能。     

热处理温度对400系不锈钢冷轧板组织与性能的影响

对400系铁素体不锈钢冷轧板在不同退火温度(750~850 ℃)下的组织与性能进行研究.结果表明,当退火温度在800 ℃以下不锈钢组织变化不大,强度和伸长率无明显变化;在850 ℃附近晶粒有少许粗化以及加热中出现了铁素体和奥氏体的两相组织,冷却后奥氏体转变为马氏体,其强度明显升高,而伸长率显著降低;在800~850 ℃之间试样发生完全再结晶,使试样的性能和组织恢复到畸变前的状态;经830 ℃退火处理后,晶粒细化,伸长率最高,从而该试验钢的最佳退火温度约为830 ℃.     

退火对表面机械研磨处理工业纯锆显微组织和残余应力的影响

对经表面机械研磨处理(SMAT)的工业纯锆进行不同温度的退火处理,采用偏光光学显微镜(PM)和透射电镜(TEM)对其表层显微组织进行表征,利用X射线应力仪、显微硬度计分别测试距试样表面不同深度的宏观残余应力场及硬度。利用Voigt函数拟合X射线衍射峰,分析不同退火温度下微观应变和位错密度的变化规律。结果表明：对于经退火的SMAT试样,随着退火温度的增加,试样表面残余压应力逐渐减小,且残余应力场深度、最大残余应力及其对应的深度均大幅度降低;不同退火温度下,微观应变及位错密度均随距表层深度的增加逐渐减小。     

退火工艺对Cu-30Ni合金管耐海水腐蚀性能的影响

    通过电化学测试方法研究了不同参数退火后Cu-30Ni合金管在静止人工海水中的腐蚀行为.结果表明,海水腐蚀初期,富Ni表面膜对Cu3-0Ni合金管耐海水腐蚀性能的影响起主要作用,其相对于基体成为阳极性保护,且随着退火温度升高,保温时间延长,Cu3-0Ni合金管抗蚀能力越好;随着海水浸泡时间的延长,退火后Cu-30Ni合金管的显微组织结构对海水腐蚀性能影响占优,细小的富Ni颗粒成为微电池的阳极,优先被腐蚀;720℃×30 min热处理后试样抗腐蚀性能较好,腐蚀40天后,没有发现点蚀坑.     

内氧化法制备Al2O3／Cu复合材料的再结晶行为

以Cu2O为氧化剂，采用Cu-Al合金粉末内氧化及后续的粉末冶金法制备了Al2O3／Cu复合材料。并将不同Al2O3含量的试样进行不同变形量的冷拔处理，在氮气保护下进行高温退火处理(700℃～1050℃，1h)。研究了硬度随退火温度的变化规律，观察了显微组织。结果表明：在铜基体中弥散分布着纳米级的Al2O3颗粒：经900℃，1h退火后Al2O3／Cu复合材料的硬度可保持室温的87％以上；其再结晶温度高达1000℃；变形量和Al2O3含量增加均使硬度提高，但对软化和再结晶温度影响不大。     

退火工艺对硅通孔填充Cu微结构演化与胀出行为的影响

采用不同电流密度和外加剂浓度将Cu电镀填充到硅通孔(TSV)制作晶圆试样,将试样置于Ar气环境内进行退火处理.观测了硅通孔填充Cu(TSV-Cu)的胀出量和界面完整性,分析了电镀参数对填充Cu微结构(晶粒尺寸)以及微结构对填充Cu退火胀出量的影响.结果表明,电流密度和外加剂浓度影响TSV-Cu的晶粒尺寸.电流密度越高,晶粒尺寸越小;外加剂浓度越高,晶粒尺寸越小,但其影响程度不如电流密度显著.退火后,Cu的晶粒尺寸变大,TSV-Cu发生胀出,胀出量与Cu晶粒尺寸具有正相关的关系.随着TSV-Cu的胀出,Cu-Si界面发生开裂,裂纹沿界面层中的Cu种子层内部延伸.