引線框架用Cu-Ni-Si-Mg合金組織性能研究.pdf

1、Cu-Ni-Si系合金作為一種典型的時(shí)效強(qiáng)化型合金，因具有高強(qiáng)度和高導(dǎo)電的特性，成為大規(guī)模集成電路的理想用材，有著廣泛的應(yīng)用前景。各國(guó)學(xué)者都在對(duì)其組織、性能及處理工藝進(jìn)行研究、改善。
　　本文利用硬度測(cè)量、導(dǎo)電率測(cè)量、拉伸試驗(yàn)、金相分析和高分辨透射電鏡分析等試驗(yàn)方法對(duì)不同狀態(tài) Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金時(shí)效過(guò)程中的性能與組織的變化進(jìn)行了研究，優(yōu)化了合金的生產(chǎn)工藝。并研究了微量元素 Mg對(duì)合金顯微硬度、抗拉強(qiáng)度、

2、導(dǎo)電率和析出激活能的影響，同時(shí)對(duì) Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的再結(jié)晶行為進(jìn)行了深入探討。
　　通過(guò)對(duì)熱軋態(tài)和固溶態(tài) Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的時(shí)效行為研究，結(jié)果表明：時(shí)效前的冷變形加速了時(shí)效過(guò)程中第二相的析出，提高合金的硬度和導(dǎo)電率。如熱軋后未經(jīng)變形的合金，在450℃時(shí)效0.5h后硬度和導(dǎo)電率分別達(dá)到214HV和31％IACS。而經(jīng)80%變形的合金在同樣工藝下合金硬度和導(dǎo)電率達(dá)到245HV

3、和34.6%IACS。合金固溶后在500℃時(shí)效8h，析出物有δ-Ni2Si和β-Ni3Si。該合金通過(guò)熱軋+40%冷軋+500℃時(shí)效30min可以使顯微硬度和導(dǎo)電率成最優(yōu)組合，此時(shí)導(dǎo)電率和顯微硬度分別為36%IACS和242HV。
　　對(duì)比研究了固溶狀態(tài)下Cu-2.8Ni-0.7Si和Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金時(shí)效過(guò)程中性能的變化，探討了微量元素 Mg對(duì)合金析出強(qiáng)化的影響。在400℃時(shí)效8h，Mg的加入不但使

4、Cu-2.8Ni-0.7Si合金的顯微硬度、抗拉強(qiáng)度分別增加16%和7.9%，導(dǎo)電率下降4.2%；而且使該合金的析出激活能由54.04KJ/mol降至25.89KJ/mol，使 Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金在時(shí)效初期有更好的綜合性能。通過(guò)分析兩種合金時(shí)效過(guò)程中導(dǎo)電率的變化，推導(dǎo)出試驗(yàn)溫度下的相變動(dòng)力學(xué)方程和導(dǎo)電率方程。
　　提高退火溫度和增加變形量加速了 Cu-2.8Ni-0.7Si-0.15Mg合金的再結(jié)晶過(guò)程