Cu-Fe-P合金高温热变形行为研究

摘要

Cu-Fe-P合金具有良好的导电导热性能及价格低等特点,成为制造引线框架的主要材料.热轧是生产Cu-Fe-P合金带材的关键工序.利用控制轧制技术实现热轧和固溶处理的有机结合是提高Cu-Fe-P合金带材的组织和性能的先进工艺.本文在Gleeble-1500热模拟机上采用热压缩试验对两种Cu-Fe-P合金(C194合金和KFC合金)的高温热变形行为进行研究,以便为制定合理的控制热轧与冷却工艺提供参考.实验过程中,热压缩变形温度为650℃~850℃,应变速率为0.01~10s<'-1>,变形后立即水淬,并对其组织进行金相与透射电镜观察.结果表明:1.C194合金的真应力-真应变曲线在变形初始阶段出现应力峰值后流变应力单调递减,KFC合金的真应力-真应变曲线出现一个或多个应力峰值,高应变值时都趋于或进入稳态变形.2.C194合金的峰值应力行为可用Z参数的指数函数形式能较好的描述,其热变形激活能为316kJ/mol;而KFC合金的峰值应力行为可用Z参数的双曲对数函数形式能较好的描述,其热变形激活能为289kJ/mol.3.结合前人及本研究结果,Cu-Fe-P合金的热变形激活能可近似地表达为:Q=304.7+10.8ln∑C<,i>其中,∑C<,i>为合金元素总含量.4.C194合金和KFC合金Z参数越小对应的动态再结晶晶粒越大,其动态再结晶形核机制主要是原有晶界弓出机制;动态再结晶组织具有不均匀分布的位错结构,其组织结构可分为3种类型:(a)DRX晶核,(b)成长中的DRX晶粒,(c)充分加工硬化的DRX晶粒;在相同变形条件下,KFC合金的析出物数目比C194合金少,且析出物的尺寸小,这是导致KFC合金的流变应力比相同变形条件C194合金的流变应力小的主要原因.5.局部应变而引起的动态析出和随后析出物急剧粗化引起的高应变值时的流变软化,高变形温度和低应变速率时,动态析出和析出物的粗化对流变软化的影响越明显.

目录

文摘

英文文摘

原创性声明及关于学位论文使用授权说明

第一章文献综述

1.1研究背景

1.2铜基引线框架材料的研究现状

1.2.1国外铜基引线框架材料的研究现状

1.2.2我国铜基引线框架材料的研究与发展

1.3 Cu-Fe-P合金带材的生产工艺

1.4铜合金高温热变形行为研究现状

1.4.1铜合金高温热变形流变应力行为

1.4.2铜合金高温热变形软化行为与组织变化规律

1.5本文的目的、研究内容及技术路线

第二章实验条件与方法

2.1实验用材料

2.2高温热变形试验

2.3显微组织观察

第三章Cu-Fe-P合金高温热变形流变应力行为研究

3.1 C194和KFC合金高温热变形真应力—真应变曲线

3.2应变速率和变形温度对合金流变应力的影响

3.2.1应变速率对流变应力的影响

3.2.2变形温度对流变应力的影响

3.3材料常数及流变应力方程

3.4热变形激活能

3.5本章小结

第四章Cu-Fe-P合金高温热变形显微组织及软化规律

4.1 C194合金高温热变形显微组织及软化规律

4.2 KFC合金高温热变形显微组织及软化规律

4.3析出物的影响规律

4.4本章小结

第五章结论

参考文献

致谢

攻读学位期间主要的研究成果