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由于具有高强度、高导电性和无磁致热效应等优点,Cu-Ni-Si合金被认为是最有希望取代Cu-Be合金、成为新型引线框架的主要候选材料。然而,传统熔铸法制备Cu-Ni-Si合金时极易在铜晶界上形成网状不导电金属间化合物相,从而影响合金的强度和导电性,且从铸锭到薄板的加工工艺繁琐,生产成本高、效率低。本文以Cu、Ni和Si单质粉末为原料,结合热压烧结制备Cu-Ni-Si合金块体,通过对烧结体的密度、硬度、导电率和晶粒尺度等进行测量,探索了烧结温度和烧结时间对混合粉末压坯致密化行为的影响,确定了最佳的烧结工艺并对烧结体的显微结构进行了表征。随后,通过实验研究确定了 Ni/Si质量比对Cu-Ni-Si合金强度和导电率的影响规律,考察了固溶和时效处理对烧结态Cu-Ni-Si合金的强度和导电率的影响。最后,积极探索了一种Cu-Ni-Si合金薄板的快速成形工艺,即利用直接粉末轧制技术通过对Cu、Ni和Si单质混合粉末体系进行轧制成形和气氛烧结,制备出了厚度在0.3mm左右的Cu-Ni-Si合金薄板,并对其强度和导电性进行了测试分析。本文得到主要结论如下:1.烧结态Cu-Ni-Si合金组织主要为:基体相α-Cu(Ni, Si)、晶界相Ni31Si12及晶内相δ-Ni2Si组成,其中Ni31Si12相为直径3-5μm的颗粒,主要分布于Cu基体粉末的边界处,δ-Ni2Si相的直径小于1μm,弥散分布于铜基体晶粒内部。与普通熔铸态Cu-Ni-Si合金相比发现,粉末烧结法制备确能抑制晶界上网状Ni31 Si12结构的出现。2.随着烧结温度的升高或烧结时间的延长,烧结体的密度从8.13g/cm~3上升到8.71g/cm~3,烧结体的硬度从99.1HV增大到134.7HV,烧结体的导电率从23.67%IACS提高到28.78%IACS;铜粉末基体的晶粒尺寸逐渐变大,进而致使合金导电率略微下降。因此,确定了最佳的Cu-Ni-Si合金块体的烧结工艺参数为:烧结温度为900℃、烧结时间1h;当Cu含量为90wt.%、Ni、Si质量比为5.4:1时,烧结态Cu-Ni-Si合金的导电率和硬度均达到较高的数值,即29.8%IACS和134HV。3.经固溶和时效处理后,Ni、Si固溶原子从Cu基体中析出形成弥散分布的δ-Ni2Si析出相,由于δ-Ni2Si相对合金导电率影响较小,而且对Cu-Ni-Si合金还存在时效强化的作用,其导电率和硬度较烧结态分别提高了 18.72%和73.13%。4.相比气雾化Cu单质粉末,电解Cu单质粉末更易于轧制成形。一道次轧制后Cu-Ni-Si生坯板材韧性好且不易断裂,其长度可达到170mm; Cu-Ni-Si生坯板材经二道次轧制后其致密度和厚度分别可达到81%和0.38mm;而经三道次轧制后, Cu-Ni-Si生坯板材边缘出现卷曲和开裂现象,且表面发黑,严重影响到Cu-Ni-Si合金薄板的抗拉强度和美观程度。5.初次烧结(烧结温度900℃、烧结时间1h)后Cu-Ni-Si合金板材的致密度从73%逐渐增大至92%,但Cu基体表面存在较多空洞或缺陷,合金板材并未实现完全烧结,因此对Cu-Ni-Si板材进行二次烧结(烧结温度950℃、烧结时间1h),获得的板材组织中颗粒间结合紧密,同时Cu-Ni-Si合金板材的导电率、致密度、抗拉强度和延伸率分别为31%IACS、93%、609.74MPa 和 6.04%。