高强导电Cu-Ti-Fe-Cr合金箔的时效行为研究
发布时间：2022-07-01 09:28
时效强化型Cu-Ti合金拥有优良的力学性能和电学性能,且具有目前铜合金中最好的耐应力松弛性能,广泛应用于开关、连接器、导电弹簧片等电子元器件。随着电子产品的小型化和高功能化,Cu-Ti合金导电率偏低的劣势逐渐凸显出来。因此在保证力学性能不降低的同时提高导电率是拓展Cu-Ti合金应用领域的前提和关键。本文以Cu-3Ti-0.2Fe合金为研究对象,利用金相观察、扫描电镜、EDS能谱、XRD分析、维氏硬度、导电率及拉伸性能测试等方法,研究Cr元素和组合时效对合金箔组织与性能的影响,通过优化的合金成分和组合时效工艺制备出新型高强导电Cu-Ti-Fe-Cr合金箔材。主要研究结果如下:（1）铸态Cu-3Ti-0.2Fe-xCr（x=0,0.1,0.2,0.3）合金组织为树枝晶结构,枝晶间距随Cr含量增加而逐渐减小。根据不同固溶温度下晶粒大小、第二相数量和导电率的变化规律,确定Cu-Ti-Fe-Cr合金的最优固溶处理工艺为900℃×240min。随Cr含量的增加,固溶态合金在晶界处分布的第二相逐渐由长杆状转变为颗粒状,且该颗粒状相为（FeCr）2Ti相。四种合金经97.8%冷轧后进行450℃时效处理...
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 Cu-Ti合金的国内外应用现状
1.3 Cu-Ti合金的时效析出过程
1.4 合金元素与时效工艺对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.4.1 Ti含量对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.4.2 第三组元对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.4.3 时效处理对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.5 压延Cu-Ti系合金箔的发展及存在的问题
1.6 研究内容、目的及意义
1.6.1 研究内容
1.6.2 目的及意义
1.7 技术路线
2 实验方法与过程
2.1 合金成分设计
2.2 实验材料及设备
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验设备
2.3 合金制备
2.3.1 合金熔铸
2.3.2 均匀化处理
2.3.3 固溶处理
2.3.4 时效热处理
2.4 微观组织观察
2.4.1 金相观察
2.4.2 扫描电子显微镜
2.4.3 X射线衍射分析
2.5 性能测试
2.5.1 硬度测试
2.5.2 拉伸性能测试
2.5.3 导电率测试
3 Cr元素对Cu-Ti-Fe合金组织与性能的影响
3.1 Cr元素对铸态Cu-Ti-Fe合金组织的影响
3.1.1 铸态合金金相组织分析
3.1.2 铸态合金SEM分析
3.1.3 铸态合金X射线衍射分析
3.2 Cr元素对固溶态Cu-Ti-Fe合金组织与导电率的影响
3.2.1 固溶温度的确定
3.2.2 Cr元素对固溶态Cu-Ti-Fe合金组织的影响
3.3 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔组织与性能的影响
3.3.1 形变热处理过程中Cu-Ti-Fe-Cr合金箔的组织变化
3.3.2 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔硬度的影响
3.3.3 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔导电率的影响
3.3.4 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔拉伸性能的影响
3.3.5 时效态Cu-Ti-Fe-Cr合金箔综合性能分析
3.4 本章小结
4 Cu-Ti-Fe(-Cr合金箔的时效析出动力学研究
4.1 时效处理对Cu-Ti-Fe(-Cr)合金箔硬度和导电率的影响
4.2 基于电阻法研究Cu-Ti-Fe(-Cr)合金箔时效析出动力学
4.2.1 新析出相体积分数的计算
4.2.2 相变动力学方程
4.2.3 等温时效动力学曲线
4.2.4 Avrami导电率方程及其可信性检验
4.3 析出激活能计算
4.4 本章小结
5 组合时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔组织与性能的影响
5.1 初时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金组织与性能的影响
5.2 再时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔组织与性能的影响
5.2.1 再时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔组织的影响
5.2.2 再时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔性能的影响
5.2.3 再时效态Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔断口形貌变化
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3653986
【文章页数】：88 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 研究背景
1.2 Cu-Ti合金的国内外应用现状
1.3 Cu-Ti合金的时效析出过程
1.4 合金元素与时效工艺对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.4.1 Ti含量对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.4.2 第三组元对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.4.3 时效处理对Cu-Ti合金组织与性能的影响
1.5 压延Cu-Ti系合金箔的发展及存在的问题
1.6 研究内容、目的及意义
1.6.1 研究内容
1.6.2 目的及意义
1.7 技术路线
2 实验方法与过程
2.1 合金成分设计
2.2 实验材料及设备
2.2.1 实验材料
2.2.2 实验设备
2.3 合金制备
2.3.1 合金熔铸
2.3.2 均匀化处理
2.3.3 固溶处理
2.3.4 时效热处理
2.4 微观组织观察
2.4.1 金相观察
2.4.2 扫描电子显微镜
2.4.3 X射线衍射分析
2.5 性能测试
2.5.1 硬度测试
2.5.2 拉伸性能测试
2.5.3 导电率测试
3 Cr元素对Cu-Ti-Fe合金组织与性能的影响
3.1 Cr元素对铸态Cu-Ti-Fe合金组织的影响
3.1.1 铸态合金金相组织分析
3.1.2 铸态合金SEM分析
3.1.3 铸态合金X射线衍射分析
3.2 Cr元素对固溶态Cu-Ti-Fe合金组织与导电率的影响
3.2.1 固溶温度的确定
3.2.2 Cr元素对固溶态Cu-Ti-Fe合金组织的影响
3.3 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔组织与性能的影响
3.3.1 形变热处理过程中Cu-Ti-Fe-Cr合金箔的组织变化
3.3.2 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔硬度的影响
3.3.3 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔导电率的影响
3.3.4 Cr元素对时效态Cu-Ti-Fe合金箔拉伸性能的影响
3.3.5 时效态Cu-Ti-Fe-Cr合金箔综合性能分析
3.4 本章小结
4 Cu-Ti-Fe(-Cr合金箔的时效析出动力学研究
4.1 时效处理对Cu-Ti-Fe(-Cr)合金箔硬度和导电率的影响
4.2 基于电阻法研究Cu-Ti-Fe(-Cr)合金箔时效析出动力学
4.2.1 新析出相体积分数的计算
4.2.2 相变动力学方程
4.2.3 等温时效动力学曲线
4.2.4 Avrami导电率方程及其可信性检验
4.3 析出激活能计算
4.4 本章小结
5 组合时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔组织与性能的影响
5.1 初时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金组织与性能的影响
5.2 再时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔组织与性能的影响
5.2.1 再时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔组织的影响
5.2.2 再时效对Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔性能的影响
5.2.3 再时效态Cu-3Ti-0.2Fe-0.2Cr合金箔断口形貌变化
5.3 本章小结
6 结论与展望
6.1 主要结论
6.2 展望
参考文献
个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果
致谢
本文编号：3653986
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