自然时效和Cu含量对AlMgSi(Cu)合金时效硬化行为的影响

利用硬度测试和透射电子显微镜观察,对Cu含量分别为0.0%、0.15%、0.8%（wt.%）的AlMgSi合金进行了较系统地显微组织结构和时效硬化行为研究。热处理状态为固溶淬火后直接180℃人工时效及固溶淬火后自然时效两周再180℃人工时效。结果表明：添加Cu可以抑制自然时效对180℃人工时效硬度峰值的负面作用;与固溶淬火后先自然时效两周再180℃人工时效峰值样品比较,固溶淬火后直接180℃人工时效峰值样品中针状析出相的数量密度较大;含0.15%Cu的合金峰值时效样品中只观察到β″析出相,而含0.8%Cu的合金峰值时效样品中观察到β″和Q″析出相;与不含Cu和含0.15%Cu的合金比较,含0.8%Cu的合金时效峰值出现时间延迟。这种现象与Q″相的析出有关,因为析出Q″相需要额外的时效时间。     

Mg/Si含量比值对Al-Mg-Si合金析出行为的影响

采用显微硬度计、扫描电子显微镜(SEM)、高分辨透射电子显微镜(HRTEM)及能谱仪,研究了不同Mg/Si含量比的Al-Mg-Si合金在不同时效温度下的时效析出行为.合金为Mg含量相同,Mg/Si摩尔比接近2.0、1.0和0.5的三种A、B和C合金(合金总含量依次增多).结果表明:Mg/Si含量比对析出动力学有很大影响,温度越高Mg/Si摩尔比对时效动力学影响越大.SEM分析表明:Si含量越高的合金,晶界析出相越连续且尺寸越大,并有一定的晶界无析出带.HRTEM分析表明:过时效阶段,β′相的形成跟Mg/Si比和温度有关;两种时效温度下,在A合金中均析出β′相;而B和C合金在180℃时效主要析出β″相,250℃时效时,B合金中易形成TypeB相,C合金可析出TypeA、TypeB和TypeC三种相.     

Mg-Gd-Y合金时效初期析出结构的形成和演变

本文利用原子分辨的高角环形暗场扫描透射电镜(HADDF-STEM)成像技术并结合第一性原理计算的方法研究了Mg97 Gd2 Y1(at.％)合金200℃时效初期结构的形成和演变过程.结果表明,合金时效初期优先形成与富稀土原子柱近邻组合关联的各种纳米级细小富稀土团簇.这些由富稀土原子柱构建的团簇可以通过分解、重组而转变成...     

时效Mn—Cu合金中的复相结构

锰含量大于～30at.%的Mn-Cu合金是一种具有良好机械性能的高阻尼合金。当代高技术条件下潜艇螺旋桨对高阻尼合金的需求,进一步推动了对该合金的研究[1]。对Mn-Cu合金的微观结构已有报道[2～4]。Mn含量>82at.%的合金室温淬火fcc结构的γ相发生四方转变,得到具有fct结构的微孪晶组织,合金具有高阻尼性能。当Mn含量低于约80at.%时,固溶态合金的阻尼本领(SDC)很低,须经中温时效处理才能获得高阻尼性能,时效态合金在TEM下显示织尼衬度。对织尼衬度所对应的微结构至今仍未得到令人满意的解释。本文根据电子衍射分析说明,时效Mn-Cu合金的微结…     

AlCuMgAg合金时效后的择优纳米析出相

Al-Cu-Mg系合金是一种时效强化型合金。该系合金作为航空航天工业中的基础材料已有几十年的历史，但它还在不断的发展和完善。在高Cu：Mg比率的Al-Cu-Mg合金中加入微量的舷，会促进在{111}。面上形成一种均匀分布的片状Ω相，不但会提高时效强化效果，而且会改变合金的时效过程。细小的Ω相的均匀分布使得Al-Cu-Mg-Ag系合金在200℃时具有良好的热稳定性，因此该系合金被广泛用于航空航天结构材料。     

Al-Zn-Mg基合金多级时效不同热处理阶段的析出行为研究

采用X射线衍射仪(XRD)和附带能谱仪(EDAX)的扫描透射电子显微镜(STEM)对Al-4.6Zn-0.9Mg合金三级时效工艺过程中强化相析出行为进行了系统研究。结果表明,100℃单级时效合金强度优于120℃单级时效;三级时效的再时效过程中,由于二级时效温度不同,合金内析出相的种类、尺寸及分布有显著差异;多级时效过程中如果二级时效温度位于300℃～400℃之间,第一级时效形成的析出相会溶解,且在再时效前期合金元素在晶界处显著偏聚,尽管在该回归温度区间内时效,很多析出相会溶解,但其中的合金元素并没有完全扩散开,依然留下了某种成份偏聚。这些偏聚的原子集团不能在后续再时效过程中重新形成GPII区。这使得再时效时析出相成核数量很少但粗化速度非常快,材料强度偏低。     

液态时效对Sn-0.7Cu焊点界面形貌及力学性能的影响

对不同温度下Sn-0.7Cu/Cu界面金属间化合物的生长进行了研究并对其拉伸性能进行了测试,计算了液态下Sn-0.7Cu/Cu界面IMC的扩散系数。研究结果表明,液态时效的过程中,界面Cu_6Sn_5晶粒尺寸逐渐增大,界面晶粒变得致密,Cu_6Sn_5晶粒表面产生新的凸起,并逐渐沿高度方向生长。液态时效下,界面IMC的生长受到扩散机制控制,其扩散系数高出固态时效2个数量级。随着时效时间的增加,焊点的抗拉强度先下降后趋于稳定,断裂方式由韧性断裂向解理断裂转变。     

Cu-Cr-Zr合金时效析出相的研究

利用高分辨电子显微镜（HRTEM）及系列欠焦像出射波函数重构技术,探明了在大气环境下,Cu-Cr-Zr合金峰值时效时存在氧化物析出相。研究结果表明：Cu-Cr-Zr合金经950℃×1.5 h固溶处理、450℃时效6 h硬度达峰值;此时样品中除早期的具有花瓣状应变场衬度的共格析出相外,另一类强化相为圆盘状形貌的CuCrO2;该氧化物析出相为三方晶系,空间群为R 3 m（166）,与基体具有特定取向关系：[011]Cu//[010]CuCrO2,（111）Cu//（003）CuCrO2,惯习面为{111}Cu。     

CdS薄膜的结构特性及其对Cu(In,Ga)Se2(CIGS)薄膜太阳电池的影响

报道了CdS薄膜的CBD法沉积及其结构特性,其中的水浴溶液包括硫脲、乙酸镉、乙酸铵和氨水溶液.研究了水浴溶液的pH值、温度、各反应物溶液的浓度和滴定硫脲与倾倒硫脲等基本工艺参数对CdS薄膜结构特性的影响.其中,溶液的pH值对CdS薄膜的特性起着关键的作用.XRD图显示了随着溶液pH值的变化,薄膜的晶相由六方相向立方相转变.CdS薄膜的这两种晶相对CIGS薄膜太阳电池性能的影响不相同.c-CdS(立方相的CdS)与CIGS之间的晶格失配和界面态密度分别为1.419%和8.507×1012cm-2,而h-CdS(六方相的CdS)与CIGS之间的晶格失配和界面态密度则分别为32.297%和2.792×1012cm-2.高效CIGS薄膜太阳电池需要的是立方相CdS薄膜.     

Electromigration studies on Sn(Cu) alloy lines

The Cu alloying effect in the Sn(Cu) solder line has been studied. The Sn0.7Cu solder line has the most serious electromigration (EM) damage compared to pure Sn and Sn3.0Cu solder lines. The dominant factor for the fast EM rate in Sn0.7Cu could be attributed to the relatively small grain size and the low critical stress, i.e., the yielding stress of the Sn0.7Cu solder line. Also, we found that the shortest Sn0.7Cu solder line, 250 μm, has the most serious EM damage among three solder lines of different lengths. The back stress induced by EM might not play a significant role on the EM test of long solder lines. A new failure mode of EM test was observed; EM under an external tensile stress. The external stress is superimposed on the stress profile induced by EM. As a result, the hillock formation was retarded at the anode side, and void formation was enhanced at the cathode.     

Effect of soldering and aging time on interfacial microstructure and growth of intermetallic compounds between Sn-3.5Ag solder alloy and Cu substrate

The formation and the growth of the intermetallic compound (IMC, hereafter) at the interface between the Sn-3.5Ag (numbers are all in wt.% unless otherwise specified) solder alloy and the Cu substrate were investigated. Solder joints were prepared by changing the soldering time at 250°C from 30 sec to 10 h and the morphological change of IMCs with soldering time was observed. It resulted from the competition between the growth of IMC and the dissolution of Cu from the substrate and IMCs. They were further aged at 130°C up to 800 h. During aging, the columnar morphology of IMCs changed to a more planar type while the scallop morphology remained unchanged. It was observed that the growth behavior of IMCs was closely related with the initial soldering condition.     

镧对Sn3.5Ag0.5Cu钎料组织性能影响

运用莱卡显微镜、扫描电镜和能谱分析等手段,研究了稀土元素La的添加量对Sn3.5Ag0.5Cu钎料及其与Cu基体焊接后微观组织及性能的影响。结果表明:添加不同含量的稀土La均能使钎料及其与Cu基体焊接后组织与性能得到改善,其中以w(La)达到0.05%时为最优,显微硬度及剪切强度分别提高14%和10.7%。键参数函数计算结果表明La具有"亲Sn"倾向,可细化钎料组织,降低IMC(界面金属间化合物)的长大驱动力。     

(Sn-9Zn)-xBi钎料组织性能研究

运用莱卡显微镜、X射线衍射仪及电化学测试系统等仪器设备,对(Sn-9Zn)-xBi(x=0,1,3和5)钎料组织性能进行研究.结果表明:当x小于5时,Bi可明显影响(Sn-9Zn)-xBi钎料中富Zn相尺寸及分布,钎料的熔化温度随Bi含量的增加而降低至188℃;钎料的润湿性随Bi含量增加而得到改善,其中以x在1～3为最...     

Influence of initial microstructure and impurities on Cu room-temperature recrystallization (self-annealing)

The initial microstructure of thin electroplated Cu films was investigated for different layer thicknesses and plating conditions. The initial grain size of electroplated Cu thin films was found to be distributed homogeneously whereas the initial texture was inhomogeneous over film thickness. With increasing film thickness a transition occurs from a basis-oriented into a field-oriented texture. The knowledge about initial Cu microstructure for different plating conditions helped to clarify the factors of influence for Cu room-temperature recrystallization, called self-annealing. Furthermore, beside the microstructure also incorporated impurities were found to be of great importance for Cu self-annealing particularly in the case of a varying additive content in electrolyte.     

Cu 纳米线的制备及其力学性能的研究

采用购买的直径为40～50 nm的AAO模板,利用直流电沉积方法在AAO模板上制备了Cu纳米线.TEM观察发现,Cu 纳米线的直径为(45±5)nm,与AAO模板的内孔 直径一致.利用碳膜卷曲的方法,在JEOL 2010F型场发射透射电子显微镜中对单根 Cu 纳米线进行了原位弯曲变形实验.实验发现,存在于纳米线内部的孪...     

激光扫描速度对Ti-C合金层组织和性能的影响

本文介绍了在20#钢表面进行不同激光扫描速度的Ti-C合金化处理,并对合金层的显微组织结构、相形貌、硬度和耐磨性进行了测试和分析,结果表明合金层的硬度和耐磨性有很大提高,同时激光扫描速度对Ti-C合金层组织也有很大的影响。     

激光沉积TA15钛合金显微组织及高周疲劳性能研究

对激光沉积TA15钛合金显微组织进行研究,并分析了室温下高周疲劳裂纹的萌生和扩展特性。采用光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）分析了试样疲劳断口以及纵截面显微组织形貌。研究表明,激光沉积宏观组织呈现定向生长的柱状晶形貌,晶粒内部为细小的网篮组织,经过双重退火后,网篮组织有粗化趋势。疲劳源区存在与集束尺寸相当的解理断裂平面,稳定扩展区疲劳裂纹扩展路径曲折,这与片层组织中集束位向不同有关,一定区域内疲劳裂纹平行片层或近似垂直片层扩展,扩展区的二次裂纹有助于扩展能量的消耗,提高疲劳寿命。     

Sn对BiSbCu钎料钎焊工艺性能的影响

在BiSbCu钎料中添加Sn,分析Sn对BiSbCu钎料合金钎焊工艺性能的主要指标——钎料熔点和铺展面积的影响.结果表明:在Bi5Sb2Cu钎料合金中加入Sn可以显著降低钎料的熔点和显著增强钎料合金的铺展性能.当Sn的质量分数为10％时,Bi5Sb2Cu钎料的铺展面积为26.22 mm2,钎焊工艺性能最好.     

退火温度对FeSiAl合金微结构及电磁特性的影响

对球磨后的FeSiAl合金粉末进行不同温度真空退火,并制备成软磁合金复合材料(SCM)。采用SEM、XRD和网络分析仪等分析手段,研究了退火后合金的相组成、超点阵结构有序度、平均晶粒尺寸和1MHz～1.5GHz的SCM的复磁导率,随退火温度变化的规律。结果表明:随着退火温度逐渐提高,DO3超点阵结构有序度由0.38增大到0.66、平均晶粒尺寸由36.93nm增大到71.41nm、SCM在同频率下的μ′和μ″均逐渐减小。