Discontinuous precipitation in a Cu-Sn alloy

The relationship between discontinuous precipitation and continuous precipitation as well as the cell growth kinetics of discontinuous precipitation in a Cu-15wt.% Sn alloy have been studied mainly by metallographic observations.The decomposition of Cu₃Sn from a supersaturated solid solution of tin in copper during aging is initiated by discontinuous precipitation and followed by continuous precipitation. The cell growth rate decreases with aging time after linear growth rate of the cells. This is attributed to the influence of continuous precipitation on the cell growth. The mass transport of tin during the linear cell growth occurs by grain boundary diffusion of tin in a copper-tin solid solution.Prior cold work increases the rate of continuous precipitation but has no effect on discontinuous precipitation.     

Discontinuous precipitation in a Cd-6 at.% Ag alloy

Discontinuous precipitation (DP) in a Cd-6 at.% Ag alloy has been investigated for the first time. The precipitate phase maintains a lamellar morphology and statistically constant interlamellar spacing under a given isothermal condition in the temperature range studied (333–523 K). The interlamellar spacing increases with an increase in isothermal temperature. The reaction front velocity registers a typical C-curve variation with the inverse of temperature. The reaction rate is maximum at 470 K. The predicted upper limit of DP occurrence in this alloy is 23 K lower than the concerned equilibrium solvus temperature. Continuous precipitation accompanies DP at all temperatures, especially beyond a certain time, and adversely affects the growth kinetics of DP colonies by reducing the local chemical driving force and/or posing physical hindrance to the reaction front migration. An extensive kinetic analysis of DP using the models by Turnbull, Aaronson and Liu, and Petermann and Hornbogen has yielded the grain boundary chemical diffusivity data in Cd-6 at.% Ag for the first time, the activation energy of which lies in the range 55–77 kJ/mol.     

Al-Er-Zr合金的热变形行为及动态析出

通过对Al-0.04Er-0.08Zr合金进行200°C 到450°C 范围内的热压缩测试对该合金的热变形行为进行了研究,在这个过程中利用Arrhenius-type方程进行线性拟合从而分析应力-应变曲线,之后通过透射电镜来观察研究变形组织。结果表明对于固溶态以及时效态合金来讲,在热压缩过程中动态回复是使合金软化的一个主要机制。高温以及低应变速率的热变形会诱导固溶态合金快速析出。动态析出会明显增加固溶态合金在热压缩过程中其表面的流变应力,但是却不能有效提高变形合金的硬度。动态析出还会导致应力-应变曲线拟合出现Arrhenius型偏差。     

Hot deformation behavior of KFC copper alloy during compression at elevated temperatures

1 Introduction Along with the recent development in the semiconductor industries, precipitation-hardenable alloy copper strips with high electrical conductivity and strength, as well as excellent heat resistance, were commonly used as a leadframe materia…     

Hot deformation behavior of novel imitation-gold copper alloy

The hot deformation behavior of a novel imitation-gold copper alloy was investigated with Gleeble–1500 thermo-mechanical simulator in the temperature range of 650–770 °C and strain rate range of 0.001–1.0 s^?1. The hot deformation constitutive equation was established and the thermal activation energy was obtained to be 249.60 kJ/mol. The processing map at a strain of 1.2 was developed. And there are two optimal regions in processing map, namely 650–680 °C, 0.001–0.01 s^?1 and 740–770 °C, 0.01–0.1 s^?1. Optical microscopy was employed to investigate the microstructure evolution of the alloy in the process of deformation. Recrystallized grains and twin crystals were found in microstructures of the hot deformed alloy.     

铜合金热变形行为研究

在Gleeble-1500D热力模拟试验机上采用等温压缩试验,对Cu-Ni-Si-P合金和Cu-Ni-Si-Ag合金在高温压缩变形中的流变应力行为和组织变化进行了研究.结果表明,变形温度越高,合金越容易发生动态再结晶,应变速率越小,合金也越容易发生动态再结晶,且Cu-Ni-Si-P合金的流变应力在相同条件下高于Cu-Ni-Si-Ag合金的流变应力;同时变形温度对合金显微组织影响较大,在同样条件下,Cu-Ni-Si-Ag合金的晶粒尺寸大于Cu-Ni-Si-P合金的晶粒尺寸.     

不同温度时效对QCr0.5铜合金纳米相析出的影响

通过将QCr0.5铜合金在不同温度下进行时效处理,分析其析出相时效析出过程,结果表明:QCr0.5铜合金在固溶变形处理后,400℃及以下由于析出动力不足,难以形成有效的析出相结构,材料保持形变结构特征;425℃时效2 h材料内部形成GP区,450℃开始析出共格的纳米析出相,475℃纳米析出相的析出比较均匀,大小在4～6 nm左右,材料的强度和导电率均达到较高的水平;当温度升至500℃时,2 h时效后析出相出现共格失配现象,随着温度的进一步提高,析出相开始长大,完全失去共格效应,同时材料的硬度出现明显的下降。     

铜合金时效处理温度对析出过程的影响

通过测试Cu-Cr-Zr合金在等温加热过程中电阻率的变化,提出了一种计算相对电阻率减小值△γ的方法,并以△γ作为描述时效过程的参数,对该合金等温加热时效动力学进行了研究.结果表明,Cu-Cr-Zr合金在等温时效开始阶段,相对电阻率的变化量△γ急速增加,随着时效时间的增加,△γ,上升幅度逐渐变小,时效结束时△γ趋于稳定,且相对电阻率的变化量△γ的增加速率随等温时效温度升高呈现增加趋势;随等温时效温度升高,孕育时间呈现缩短趋势.在此基础上,建立了等温加热时效动力学图,其形状并未呈现常见的"C"形.     

预压缩变形对Zr-Sn-Nb-Fe-Cr-Cu合金时效析出行为的影响

本文采用扫描电子显微镜(SEM)和透射电子显微镜(TEM),系统研究了经6%和12%预压缩变形处理后Zr-Sn-Nb-Fe-Cr-Cu合金在时效过程中的第二相析出行为。研究结果发现,预变形量对Zr合金时效析出行为有显著的影响,在相同的时效条件下,预压缩变形量为12%的合金第二相粒子平均尺寸比6%的合金小约10nm;600℃下时效时,Zr合金的第二相粒子平均尺寸与预变形量呈线性反比关系。透射电镜分析结果表明,合金在500℃低温时效30min时先析出含有少量Cu元素的正交结构Zr3Fe相;当时效1800min后,除了大尺寸的Zr3Fe外还有六方结构的Zr(Fe,Nb)2析出,但预压缩变形量对Zr合金的第二相析出种类没有显著影响。     

新型无镍白色铜合金的热加工图及其热变形机制(英文)

采用Gleeble-1500热模拟实验机在温度为600~800°C、应变速率为0.01~10 s-1的热变形条件下对新型无镍白色Cu-12Mn-15Zn-1.5Al-0.3Ti-0.14B-0.1Ce(质量分数,%)合金进行热压缩模拟实验;根据该合金热变形行为及热加工特征,建立该合金热变形的本构方程和热加工图。该合金热变形过程中变形激活能为203.005 k J/mol。当真应变为0.7时,合金热加工图中存在一个失稳区,此区域的变形温度为600~700°C,应变速率为0.32~10 s-1。在较适宜的热变形条件(800°C、10 s-1)下获得的合金具有良好的表面质量和内部组织。同时,该无镍合金具有与传统镍白铜Cu-15Ni-24Zn-1.5Pb合金相近似的白色色度和肉眼不易察觉的色差(小于1.5)。     

Al-Cu合金中PLC剪切带成核过程三维变形的实验研究

利用高速(1000Hz)数字摄像系统．对Al-Cu合金拉伸试件中跳跃式不连续传播的B类型PLC带的瞬态成核与演化过程进行连续捕捉．运用数字散斑干涉法(DSPI,digital speckle pattern interferometry)得到PLC带成核和传播过程中由试件面内和离面位移条纹图表现的B类型带的成核和传播的三维变形过程．实验结果显示了B类型PLC带的一种演化形式,即带首先在试件的一侧成核产生并沿厚度方向发生剪切变形,在观察平面上形成沿与拉伸轴方向呈53°角的窄带．随着应力下落,带的前沿开始向试件的另一侧面沿自身长度方向传播,在传播过程中带逐渐沿自身宽度方向膨胀．带的前沿贯穿试件后,带开始高速膨胀,导致雪崩式剪切变形发生．根据离面位移结果得到相邻发生的B型带之间的跳跃传播间距,即在带的传播方向上,后一条带产生在前一条的前沿,跳跃式传播过程中相邻两条带的中心线间距为带宽的一半．     

塑性变形对Mg-Gd-Y-Zr合金析出行为及拉伸断裂行为的影响

研究塑性变形对Mg-10Gd-3Y-0.6Zr合金析出行为及拉伸断裂行为的影响。结果表明：塑性变形引发的晶体缺陷为时效析出提供了更多的形核核心,不仅使β′相的数量增加,还促进晶界、孪晶与基体界面处析出相的生成。析出相数量的增多可有效阻碍拉伸变形过程中的位错滑移从而强化合金基体,2%变形合金可实现强度与塑性的良好配合。塑性变形量增大,微裂纹在晶界析出相与基体界面处产生并沿晶界扩展,再加之断口表面平滑刻面的形成导致合金的拉伸性能降低。     

不同形变温度下Mg-Al-Ca-Mn合金的变形机制

熔炼配制了Mg-Al-Ca-Mn合金,采用单轴拉伸实验测试了合金在25～475℃温度范围内的应力-应变曲线,通过数据处理分析了其加工硬化率曲线,并采用显微组织观察研究了不同形变温度下合金的形变机制。研究表明,合金拉伸的应力-应变曲线在不同温度下存在明显区别,且取决于其形变机制的不同。室温变形的形变机制以孪生为主,应力随应变增加而快速增加至最大值后断裂,塑性较差。425℃高温变形时主要形变机制为动态再结晶,应力在变形初期的极小应变范围内迅速达到最大值,由于动态再结晶的软化作用,应力值缓慢减小,表现出良好的变形能力。而当形变温度处于中温区(225℃)时,加工硬化阶段以孪生变形为主,随着应变的不断增加,部分区域发生动态再结晶,应力增加至最大值后缓慢减小,直到断裂。     

应变能对Al-Cu合金强变形诱导析出相回溶的影响

透射电镜观察表明,Al-4.11%Cu二元合金中θ′相在等径角挤压(ECAP)强变形中发生反复的弯曲变形,形成了亚结构,并从亚结构界面处开始发生溶解,而θ相则发生了折断和破碎,并从破碎θ粒子的尖角处发生溶解。X射线衍射及小角度X射线散射测试结果表明,θ′相粒子随强变形溶解得比θ快,θ′相粒子在尺寸较大时即开始随强变形溶解。热力学分析表明,θ′相在强变形中因为自身的应变增加了系统的应变能和粒子回溶的驱动力,促使其在强变形中的溶解。而θ相的溶解则是因为破碎粒子尖锐菱角表面能的增加造成的。研究表明,析出相粒子应变能与表面能都是强变形诱导析出相粒子回溶的驱动力,尤其是应变能的作用更大。     

形变诱导析出对7A20铝合金组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、透射电镜、X射线衍射仪和拉伸试验机等手段研究了预变形温度和预析出时间对7A20铝合金中第二相析出行为和组织性能的影响。结果表明:300~450 ℃预变形温度下析出的MgZn₂相,粒子尺寸基本在0.1 μm左右,400 ℃析出的粒子数量最多,分布更均匀。不同预处理制度下,合金在400 ℃保温2 h的预析出处理后,屈服强度和抗拉强度达到最高值,分别为170 MPa和310 MPa,同时伸长率也达到20%。拉伸断口均表现为韧性断裂特征。热轧形变和预析出处理后,MgZn₂析出相衍射峰主要出现在40°~45°之间。试验合金1、2和4 h预析出处理后,MgZn₂相的尺寸分别为0.1~0.2、0.3~0.8和0.6~1.0 μm。第二相粒子密度随预析出时间的延长逐渐降低。     

Cu-Ni-Si-Cr合金高温热压缩变形行为

采用Gleeble-1500D热模拟试验机,对Cu-Ni-Si-Cr合金在变形温度为600～800℃、应变速率为0.01～5 s-1条件下的动态再结晶行为以及组织转变进行了研究,分析了实验合金在高温变形时的流变应力和应变速率及变形温度之间的关系,并研究了在热压缩过程中组织的变化.结果表明:应变速率和变形温度的变化强烈地影响合金流变应力的大小,流变应力随变形温度升高而降低,随应变速率提高而增大,材料显微组织强烈受到变形温度的影响.     

GH738合金在不同变形条件下的再结晶过程

通过压缩锥形试样研究了温度和变形程度对GH738合金微观组织的影响,分析了不同变形程度下,合金的再结晶晶粒尺寸、再结晶体积分数和平均晶粒尺寸的演化情况,为制定GH738合金热态变形工艺提供了理论依据。研究结果表明,随着温度升高,再结晶晶粒尺寸变大;随变形程度减小,再结晶体积分数逐渐减小。在不同变形程度下,在1120℃温度时变形可获得较高的再结晶体积分数和较均匀的再结晶晶粒尺寸;当加热温度1100～1140℃范围内,变形程度大于28%时,可以获得晶粒尺寸较为均匀的微观组织。