纯铜粉末包套-等径角挤压工艺实验研究

针对粉末材料低塑性的特点,在室温条件下采用包套-等径角挤压工艺(PITS-ECAP)将纯铜粉末颗粒直接固结成高致密度块体细晶材料.结果表明,包套-等径角挤压工艺对粉末材料具有有效的致密和细化效果.4道次PITS-ECAP工艺变形后,试样X、Y、Z面均受到剧烈剪切作用,晶粒尺寸得到明显细化,显微组织呈细长条带流线状,且分布较为均匀;试样整体组织达到完全致密,平均显微硬度高达1 470 MPa.在PITSECAP工艺变形过程中,剧烈塑性剪切变形、较高静水压力和有效应变积累是保证粉末材料致密度大幅度提高以及显微组织有效细化的主要原因.     

拉拔变形对不同直径纯铜线材组织性能的影响

将初始直径为φ7 mm、φ5 mm、φ3 mm的纯铜线材分别进行冷拉拔,得到不同变形量的试样,测试了试样的硬度和导电率,研究了冷拉拔变形量对不同初始直径纯铜线材组织和性能的影响。研究结果表明:拉拔变形对不同初始直径线材硬度和导电率的影响趋势大体一致,当变形量小于30%时,硬度快速上升,导电率快速下降;当变形量为30%～83%时,硬度缓慢上升,导电率变化不大;当变形量大于83%时,导电率和硬度都出现了波动。φ7 mm线材在变形量为83%时,硬度最高可达121HV,此时导电率为98%IACS;φ5 mm线材在变形量为75%时,硬度最高可达122HV,此时导电率为97%IACS;φ3 mm线材在变形量为83%时,硬度最高可达128HV,此时导电率为97%IACS。微观组织观察表明:纯铜的组织演化分为3个阶段,晶粒开始分裂并出现形变孪晶;分裂加剧,晶界消失;形成纤维组织。     

双晶体拉伸变形的原位观察分析

本文用连续柱状晶纯铜加工成双晶体拉伸样品,利用背散射电子衍射技术(EBSD)对其织构进行研究,并用扫描电子显微镜(SEM)对其拉伸变形行为进行了原位观察分析,结果表明:连续柱状晶中主要是[100]丝织构,样品中晶界绝大部分都为小角晶界,滑移都穿过小角晶界,不会在晶界处形成应力集中。在变形中随着多滑移系的产生,裂纹一般在滑移系相交的应力集中处产生。     

时效处理对Sn57Bi0.5Ag/Cu钎焊接头组织及性能的影响

研究了Sn57Bi0.5Ag/Cu钎焊接头在70℃、100℃时效过程中的显微组织和剪切强度的变化。结果表明:在钎料和Cu基体的界面间存在金属间化合物,随时效时间的延长,界面金属间化合物层的厚度增厚,接头区的组织出现了粗化;脆性的金属间化合物是钎焊接头的薄弱环节,接头剪切强度随时效时间的增加和界面化合物的增厚而下降;在时效时间达1000min以后,容易在金属间化合物层内观察到空洞。     

纯铜表面稀土渗铝层的内氧化

利用稀土化合物CeCl3对纯铜表面渗铝进行催渗。采用工业N2中的余氧作为内氧化介质对纯铜渗铝后的试样进行内氧化，可在纯铜表面制备一层细小弥散的Al2O3粒子。对内氧化层的硬度分布、显微组织及有关性能进行了初步分析。实验结果表明：稀土化合物CeCl3对纯铜渗铝过程具有明显的催渗效果，在同等工艺条件下渗层厚度较高且更加均匀；内氧化后，能在渗铝层形成Al2O3弥散硬化层。     

用正电子湮没寿命技术研究纯铜的形变缺陷

本文用正电子湮没寿命方法研究了形变纯铜缺陷产生的特点及其运动规律,讨论了位错密度和形变量之间的关系以及正电子寿命方法研究形变缺陷的适用范围。对试样所作的TEM观测得到与正电子寿命方法定性一致的结果。     

多道次ECAP挤压对纯铜拉伸行为影响的实验研究

为了解不同道次等通道转角挤压(ECAP)对材料拉伸屈服和硬化的作用,以纯铜棒材试样为研究对象,实验研究了经多道次ECAP后材料的单轴拉伸屈服和硬化行为,并进一步探讨了退火对ECAP后材料力学性能的影响,得到以下结论:①挤压道次相同的情况下,经退火/空冷处理后材料硬化更为充分;②一道次挤压对材料的硬化作用远大于后续道次;③在材料挤压后实施了退火的情形,四道次后的挤压对材料不再有明显的硬化作用。这一研究有助于人们更深入地了解ECAP对材料力学行为的影响。     

SiCp/Cu复合材料高温抗氧化性能研究

采用粉末冶金方法制备了SiCp/Cu复合材料,研究了复合材料在恒温氧化和循环氧化条件下的抗氧化性能。结果表明：在400—700℃时,SiCp/Cu复合材料具有比纯铜优良的抗氧化性能;在温度一定的条件下,SiC体积分数为20%时,复合材料的抗氧化性能最好;在循环氧化条件下,随着氧化时间延长,复合材料氧化增重率逐渐增大,而且呈现近抛物线变化规律;对相同SiC颗粒含量的SiCp/Cu复合材料,SiC颗粒越细,试样的抗氧化性能越好。     

MoSi2弥散强化铜的研制

介绍了MoSi2弥散强化铜的制备过程，通过比较MoSi2弥散强化铜和纯铜在不同烧结温度下的有关性能（硬度、导电性、密度），指出MoSi2弥散强化铜是一种有潜力的强化铜，其最佳烧结温度为900℃。     

纯Cu渗Al层的EPMA和XRD的研究

用电子探针（ＥＰＭＡ）和Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）研究了纯Ｃｕ在９００℃温度下，保温４ｈ时渗Ａｌ层的Ａｌ浓度分布及时α时结构的影响，结果表明，渗层的表面Ａｌ含量与渗剂中的纯Ａｌ粉含量有关，纯Ａｌ粉含量小于４％时，Ａｌ浓度分布与措散定律计算值相符，渗层组织主要是α固溶体，α相的点阵常数随Ａｌ浓度增加呈直线上升。