Sn及Sn合金的微观断裂行为

微电子系统中互连尺寸的微细化使构成焊点的钎料合金的力学性能成为影响电子封装与组装产品可靠性的关键因素。因此,在微米及纳米尺度深刻掌握Sn基钎料合金的断裂行为对于更好地预测焊点可靠性具有重要意义。本文针对100Sn、63Sn37Pb、96.5Sn3.5Ag三种Sn及Sn合金,在进行力学性能测试和显微组织分析的基础上,考察了Sn及Sn合金在微米尺度上的动态断裂机制,以及纳米尺度上裂纹尖端的真实物理过程,阐述了Sn基体、含铅Sn合金和无铅Sn合金三者互有关联又各有不同的微观断裂行为特征。     

预时效对高强铝锂合金2A97组织和性能的影响

以高强Al-Cu-Li-X铝锂合金2A97为研究对象,采用拉伸试验、TEM和SEM等手段测试分析了带有预时效双级时效合金组织和性能.结果表明:淬火后的双级时效和淬火变形后的双级时效,由于在终时效前增加预时效,使合金塑性提高,但强度略有下降.淬火变形后预时效过程形成的位错环和变形导致的位错有相同的作用,增加基体T1(Al2CuLi)相数量,使T1分布更均匀,淬火变形后双级时效获得T1,θ′和δ′的混合组织,同时预时效减小晶界T1尺寸.淬火后预时效导致的空位团和位错环增加基体δ′和T1形核,但数量有限,预时效有利于促进溶质原子团簇形成,增加δ′(Al3Li)和θ″(Al2Cu)析出相形核,并有利于...     

Cu-Ag合金中析出相界面结构及其对合金性能的影响

采用真空感应熔炼法制备Cu-6%Ag和Cu-24%Ag,并进行退火和时效处理,观察了合金中析出相与基体的位向关系及界面结构,分析了析出相对合金强化和导电特性的影响. 析出相与Cu基体之间具有(100)Cu∥(100)Ag及〈110〉Cu∥〈110〉Ag位向关系,存在半共格界面,在(111)面上平均每隔9个晶面间距出现一个刃型位错以协调点阵错配. 析出相与Cu基体这种特定的位向关系及界面结构能有效地阻碍基体中位错的运动,在产生析出相强化作用的同时几乎不影响合金的电传导行为. 随Cu-6%Ag时效时间的延长,析出相数量增多,合金硬度显著上升而电阻率持续下降. 时效过程中析出相数量、形态及界面结构是导致合金力学和电学性能变化的主要原因.     

LY12-R合金厚板件热处理裂纹分析

国产LY12-R厚板材在零件生产的淬火过程中多次出现热处理裂纹。对LY12-R厚板件的化学成分和力学性能进行了分析,借助光学显微镜和扫描电镜观察了裂纹的宏、微观形态及断口形貌,分析了裂纹与金相组织的关系。指出了造成热处理裂纹的主要原因是过烧和第二相粒子夹杂,提出了预防过烧的措施。     

Al-Mg-Si合金相界面的键特征与强化作用

对Al-Mg-Si合金中主要析出相β(Mg2Si)以及纯硅晶胞的键电子密度计算,结果表明硅晶胞中最强的Si-Si键nA比β(Mg2Si)相的Mg-Si最强键nA要强2倍,相应的最强键密度ρ也大2倍,这是影响Mg2Si颗粒的生长以及合金的硬度和强度等力学性能的重要原因.     

W-Ni-Fe高比重合金的SPS烧结行为

采用放电等离子烧结(SPS)设备制备了93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金,烧结温度范围为1 100～1 180 ℃,保温时间为5 min.对不同烧结温度下的样品进行了密度、硬度、抗弯强度等性能测试,采用场发射SEM观察了样品表面形貌及断裂行为.结果表明:采用SPS烧结,可以在较低的温度下实现93W-5.6Ni-1.4Fe高比重合金的固相烧结,使合金致密化,并能有效控制钨晶粒长大,提高材料的硬度、抗弯强度等力学性能.     

Sn-15%Pb合金电脉冲孕育处理效果时间相关性研究

采用Sn-15%Pb合金作为实验材料,在保持熔体过热90℃的条件下,对其进行不同时间的电脉冲孕育处理.利用金相组织观察和热分析等手段来评价电脉冲孕育处理对合金凝固组织和凝固过程的影响.结果表明:经电脉冲孕育处理后,Sn-15%Pb合金凝固组织发生了明显的变化,凝固组织中的富Sn初生相形态从树枝晶转变为颗粒状;与凝固组织的变化相对应,合金的凝固过程也发生了明显的改变,初生相形核的最低温度有较大幅度的提高;但随着电脉冲处理时间的延长,凝固组织中粒状晶的数量总体呈现出"少-多-少-多"的周期性变化规律;与之相对应,初生相形核温度的变化也随电脉冲孕育处理时间的延长呈现出周期性.     

具有失稳分解强化的Hall-Petch关系

对Cu30Ni25Fe合金,采用变形和热处理的方法获得了不同的晶粒度和失稳分解组织,研究了失稳分解相界对HallPetch关系的影响·结果表明,合金发生失稳分解后,其硬度和晶粒直径的关系仍符合HallPetch关系式·在各种晶粒度下失稳分解后的硬度均大于固溶态,但当分解后的两相尺寸与晶粒尺寸相比约小两个数量级时,失稳分解的相界强化作用消失·失稳分解组织的细晶硬化系数KHV值明显低于固溶态,且随失稳分解强化作用的增大而降低,这反映了失稳分解后合金的强度对晶粒大小的敏感程度降低·     

利用富锰渣冶炼AlMnSi系列合金

在实验室条件下，首先利用我国南方某厂的富锰渣，在25kVA单相直流矿热炉中，用电热法冶炼高硅硅锰合金，采用低碱度渣、渣中配加少量的MgO等措施可以明显提高合金中的锰与硅的含量。再用实验得到的高硅硅锰合金，配加适量废铝在感应炉内熔炼AlMnSi合金，通过半工业性试验得到了优化高硅硅锰合金和AlMnSi系列合金。该系列合金可广泛用于炼钢复合脉氧剂和合金添加剂，且能创造显著的经济效益。     

1420铝锂合金回归再回火析出δ′相行为

采用小角X射线散射技术研究了回归再回火处理1420铝锂合金δ′相的形成和粗化. 结果表明, 再回火5 h析出的δ′相与基体之间存在过渡区， 该过渡区经再回火48 h处理后消失; 之后δ′相粒子的粗化是通过互相吞并形成的.