点焊电极用铜合金材料强化技术的研究现状

在现代工业中广泛应用的点焊电极用铜合金材料多为铬铜、铬锆铜和Al_2O_3弥散强化铜,主要因其导电性、导热性、高温强度、硬度和可加工性。综述了多种强化技术的机理和工艺,通过对基体进行固溶时效和形变强化处理,或进行深冷处理,或通过Al_2O_3、TiB_2、石墨、碳纳米管等对基体进行弥散强化,可以有效地提高铜合金性能。展望了点焊电极用铜合金的强化技术。     

2196铝锂合金重固溶-时效组织与性能研究

基于2196-T8511铝锂合金,对其进行重固溶-再时效处理,研究时效时间对其力学性能与组织演化的影响。结果表明:重固溶处理后的晶界清晰。再采用适当的温度和时间进行时效处理,合金可以回复到原始态的力学性能。2196铝锂合金的重新固溶-再时效析出相包括T1相(Al_2Cu Li)、δ'相(Al_3Li)和θ'相(Al_2Cu);较短时效时间可形成较多δ'相和θ'相。随着时效时间的延长,T1相逐渐增多,δ'相和θ'相减少;重新固溶-时效后,断口韧窝增加,仍以分层断裂为主。     

微量In对Al-Cu-1.0Li-(Mg)合金微观组织与拉伸性能的影响（英文）

研究了Al-Cu-Li-(0.35Mg)-(0.2In)合金的拉伸性能、时效析出相类型及其分布。T6峰时效时,Al-Cu-Li合金的时效析出相为T1(Al_2CuL i)和θ'(Al_2Cu)相。添加0.2%In时,T6态时效早期形成许多方块状的立方相Al_5Cu_6Li_2,且随时间延长其尺寸保持稳定;同时,可促进θ'相析出,相应合金的时效响应加速,强度提高。同时添加In和Mg可抑制Al_5Cu_6Li_2相析出,但促进T1相析出。In和Mg的复合微合金化效果小于2050铝锂合金中Ag和Mg的复合微合金化效果,因而In+Mg复合微合金化铝锂合金T6态强度低于Ag+Mg复合微合金化的2050铝锂合金。T8态时效时,时效前预变形产生的位错抑制了In元素单独添加和In+Mg复合添加的微合金化效果。     

固溶、变形与时效复合处理对AZ61镁合金组织和硬度的影响

对AZ61镁合金进行了固溶处理、形变及时效处理的复合处理试验,研究了形变量及时效工艺参数对合金组织和硬度的影响规律。结果表明,AZ61镁合金经固溶处理后,原始组织中枝晶间的大部分网状的Mg_(17)Al_(12)第二相溶入α-Mg基体,形成了过饱和固溶体,合金硬度降低。经形变处理后,出现了形变孪晶组织,同时产生了加工硬化现象,其效果随变形量的增加而增大。将AZ61镁合金形变后再进行时效处理,由于镁合金的低层错能,又重新生成了再结晶等轴晶粒,再结晶之后的晶粒尺寸随形变量的增大而变小。在时效析出第二相的强化作用下,合金硬度随时效温度变化呈先升高后降低的趋势,峰值时效温度为200℃。     

Li对Al-3.5Cu-1.5Mg合金力学性能与时效析出行为的影响(英文)

采用拉伸实验、扫描电子显微分析(SEM)、透射电子显微分析(TEM)、高分辨电子显微技术研究Li添加对Al-3.5Cu-1.5Mg合金力学性能与时效析出行为的影响。结果表明:添加1.0%Li能使Al-3.5Cu-1.5Mg合金的峰值时效拉伸强度明显提高,伸长率略有下降。峰值时效拉伸样品的断口形貌由韧断口转变为韧/脆混合型。Li使合金185℃峰值时效时间由12 h延长至24 h,析出相由S′(Al_2CuMg)转变为S′(Al_2CuMg)+δ(Al_3Li)。在Al-3.5Cu-1.5Mg-1.0Li合金中,S(Al_2CuMg)相时效析出延缓。     

铍青铜形变时效工艺的优化

用正交试验的方法 ,对铍青铜形变时效工艺进行了优选。试验表明 ,控制冷变形度、时效温度和时效时间 ,可获得高的硬度 ,优化后的铍青铜形变时效工艺为 :37%冷变形 + 2 90℃× 2h。     

热轧变形对Ti-10V-2Fe-3Al合金组织和性能的影响

研究了形变温度、形变量以及双重时效工艺对Ti-10V-2Fe-3Al合金显微组织和力学性能的影响.结果表明:随着形变温度的提高,在时效过程中析出的次生α相含量逐渐增加,合金强度升高;然而,当形变温度高于相变点时,初生α相对β晶粒的钉扎作用明显减弱,使得β晶粒迅速长大,导致合金的拉伸塑性明显下降;次生α相的体积分数主要决定于形变温度,因此应变量对Ti-10V-2Fe-3Al合金力学性能的影响较小.此外,相对于单重时效工艺,由于在低温时效(300℃×8h)时发生ω→α转变,为次生α相提供了均匀的形核点,Ti-10V-2Fe-3Al合金在低温-高温双重时效工艺中获得了更加均匀、细小的α+β显微组织,使得拉伸强度获得比较大的提高.     

AZ80镁合金激光冲击表面改性

采用预固溶或预时效+LSP形变+后时效处理方法,研究预固溶或预时效以及后时效处理对激光冲击AZ80镁合金组织参数(孪晶和析出相)的影响。结果表明:预固溶+激光冲击强化(LSP)形变处理使LSP强化层内产生高密度孪晶的形变带,离冲击表面越近,孪晶密度越高;经(170℃,16 h)时效处理后,由于残余压应力热稳定性,预固溶+LSP形变强化层仍产生具有高密度孪晶的形变带;同时,弥散析出大量的颗粒状β-Mg_(17)Al_(12)相,优先在应力集中的形变带、孪晶界面和孪晶片层内析出;预时效析出的高密度β相极大地降低冲击强化层孪生产生率,孪晶体积分数明显降低,这是由于LSP诱导的高密度位错和析出相引起的。     

引线框架用铜合金C194的制备与性能研究

采用形变热处理工艺制备了引线框架用铜合金C194,利用直流低电阻测试仪、维氏硬度计、金相显微镜和扫描电镜等研究了形变热处理工艺中时效温度和时间、二次时效间的冷轧形变率尤其是最终精轧率对热轧态C194性能和组织的影响.结果表明:形变热处理工艺为时效前预先冷轧37.5%、二次时效(500℃×2 h+500℃×2 h)、一次时效后以50%形变率冷轧,二次时效后终轧形变率为60%,轧制路线为1.6mm→1.0mm→0.5 mm→0.2 mm时,试样获得最佳综合性能,导电率为78%IACS,强度为550 MPa,硬度为158.9 HV,且具有良好的抗高温软化性能.     

非等温时效对一种铝锂合金力学性能与微观组织的影响

比较研究了一种Mg、Ag、Zn多元复合微合金化铝锂合金等温T8时效及非等温(降温)T8时效时的微观组织与力学性能。结果表明,该铝锂合金主要时效强化相为T1相(Al_2Cu Li),同时还存在θ相(Al_2Cu)及δ相(Al_3Li)的补充强化作用。相比于等温T8时效而言,降温T8时效可在不降低延伸率的同时,提高铝锂合金的强度。另外,降温T8时效时T1相析出及生长速度较慢,而且峰时效时θ相及δ相含量较高,补充强化作用更大。     

LD2合金的形变热处理

我厂按常规热处理工艺处理LD2合金时,产品的抗拉强度和伸长率均不能很好满足技术条件的要求,经常在下限波动,甚至有不合格现象。为此,我们采用了淬火-冷变形-人工时效的形变热处理工艺。形变热处理又称热机械处理,是把时效硬化和加工硬化结合起来的一种热处理方法,取得了良好的效果,现简介如下。     

形变与时效Cu-Cr合金的研究进展

综述了国内外形变与时效Cu-Cr合金的研究现状和最新进展,主要包括形变与时效Cu-Cr合金的特点和性能;形变与时效Cu-Cr合金的优缺点及研究现状.如拉拔法、冷轧法、锻造法、挤压法等.在综述的基础上,简要讨论了形变与时效Cu-Cr合金未来的发展动向.     

形变热处理过程中温变形程度对AA7085铝合金组织和性能的影响

采用固溶淬火-预时效-温变形-最终时效的形变热处理工艺处理了AA7085铝合金,重点研究了形变热处理过程中温变形程度对AA7085铝合金组织和性能的影响。通过使用金相显微镜、扫描电镜分析了微观组织,并对不同变形条件下的材料进行了力学性能测试。结果表明:在形变热处理过程中,随着温变形程度的增加,材料变形带增多,材料的抗拉强度和屈服强度增加,而伸长率逐渐降低。变形带和晶界上不连续析出的η'-Mg Zn2强化相导致材料强度增加,而逐渐增多的交叉变形带使材料塑性降低。     

形变热处理对Cu-11Zn-0.5Cr合金时效组织和性能的影响

采用光学显微镜(OM)和透射电镜(TEM)观察和分析形变热处理对Cu-11Zn-0.5Cr合金显微组织的影响,并测定不同时效工艺合金的力学性能和电学性能。结果表明:合金最佳形变热处理工艺为热挤压-在线水淬-18%冷拉-(450℃,4 h)时效,经此最佳形变热处理工艺处理后其硬度、拉伸强度和相对电导率可分别达到128HB、385MPa和41.72%IACS。合金性能主要受时效过程中的时效析出过程和回复-再结晶过程控制。在时效过程中,基体内溶质原子析出形成细小弥散第二相造成析出强化,且第二相对电子的散射作用较溶质原子的弱,使得合金强度和电导率均增大。回复与再结晶使结构中的变形畸变及缺陷消除,使得合金强度减小而电导率增大。     

热处理对QBe2合金组织和性能的影响

研究了固溶处理、时效处理、形变时效等对QBe2合金显微组织及性能的影响.结果表明,QBe2合金最佳固溶处理工艺为780℃×10 min水淬,时效工艺为320℃×2 h空冷,经此工艺处理后合金的抗拉强度达到1257MPa,电阻率为0.0677Ω·mm2/m;时效前的冷变形对晶界的不连续析出有抑制作用,使沉淀相沿晶内滑移线析出显著,形变时效可以使合金强度达到1390MPa,与一般软态峰值时效相比,强度提高10.3%.     

过时效热处理对2A70铝合金组织和性能的影响

采用显微组织观察、性能测试相结合的方法,研究了220℃和250℃过时效热处理制度对2A70铝合金自由锻件(固溶+时效)的显微组织、硬度和室温拉伸性能的影响规律。结果表明:固溶+时效状态的2A70自由锻件经220℃的过时效,随时间的延长其组织、硬度和室温拉伸性能有一段转好上升,然后再转差下降至崩溃;而250℃的过时效将直接导致其组织、硬度和室温拉伸性能崩溃。2A70自由锻件固溶+时效状态的典型显微组织为α-Al+S(Al_2CuMg)+Mg_2Si相,随着过时效温度、时间的增加,原始晶界逐步淡化、局部出现再结晶、原始晶界消失、基体析出颗粒相,而S(Al_2CuMg)相无明显变化。随着颗粒析出相的增加,试样的硬度和室温拉伸性能整体呈下降趋势。     

Er元素添加对Al-7.7Li合金时效强化及显微组织的影响

通过显微硬度测试及三维原子探针(3DAP)分析对Al-0.03Er、Al-7.7Li、Al-0.03Er-7.7Li (at%)合金的时效强化与显微组织进行了研究。结果表明,Al-0.03Er合金在350℃等温时效10 min达到峰时效硬度38HV,相比固溶态硬度提升了12 HV。Al-7.7Li合金在190℃等温时效24 h达到峰时效硬度98 HV,相比固溶态提升了56 HV。Al-0.03Er-7.7Li合金经350℃/1 h+190℃/8h双级时效后,硬度达108 HV,相比固溶态提升了66 HV,其强化效果为Al-0.03Er、Al-7.7Li合金强化效果的叠加。对此状态的Al-Er-Li合金显微组织进行分析,结果表明,合金中有3种析出相:Al_3Er、Al_3Li及以Al_3Er为核、Al_3Li为壳的Al_3(Er,Li)相,说明先析出的Al_3Er能作为Al_3Li异质形核的核心,从而促进了Al_3Li的析出,使Al-Er-Li合金强度高于Al-Li合金的强度。     

双级时效对快凝Al-Li合金组织和性能的影响

研究了双级时效工艺对一种快速凝固 Al-Li 合金显微组织和力学性能的影响。结果表明,固溶后进行170℃、4h 预时效和190℃、18h 最终时效处理的 Al-Li 合金,其塑性明显改善;基体中形成大量粒度适宜的复合沉淀相粒子(Al_3Li/Al_3(Li,Zr)),晶界上δ′(Al_3Li)无沉淀带(PFZ)的窄化,以及较多数量的 s′相(Al_2CuMg)分散沉淀,是这种合金的塑性得以改善的主要原因。     

Al—Li—Zr合金的分级时效

用透射电镜研究了Al—2.31Wt％Li—0.34Wt％Zr合金的分级时效过程。通过控制Li含量、固溶温度和时效温度,探寻β′(Al_3Zr)和强化相δ′(Al_3Li)最佳弥散分布条件。Li的添加,在673K一级时效的初期,能促进β′相的析出并抑制过时效进程;在473K二级时效后,由于δ′(Al_3Li)相与β′(Al_3Zr)相形成复合析出组织,屈服应力达到280兆帕。分级日于效是提高Al—Li—Zr合金强度和韧性的新途径。     

时效处理对Sn0.7Cu-0.5Al_2O_3/Cu焊点界面形态的影响

研究了纳米Al_2O_3颗粒对Sn0.7Cu钎料润湿性的影响,并分析比较了时效0 h和时效250 h后Sn0.7Cu-0.5Al_2O_3/Cu焊点界面IMC的形貌和厚度变化。结果表明:添加微量的纳米Al_2O_3颗粒可以改善Sn0.7Cu钎料的润湿性,但添加过量将降低润湿铺展面积,纳米Al_2O_3颗粒的最佳添加量为0.5%,比Sn0.7Cu钎料的铺展面积提高了30.2%。焊后未时效的焊点钎料晶粒细小,界面处Cu_6Sn_5IMC层较薄,经过150℃时效,钎料晶粒粗化,IMC界面层的厚度明显增加,形貌由扇贝状变为明显的块状,界面的不平度逐步减小。界面层由单一的Cu_6Sn_5IMC层转变为Cu_6Sn_5IMC和Cn_3SnIMC两层,厚度增大了96.5%。