集束拉拔技術制備Ag(Cu)基金屬復合材料的研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、本文采用集束拉拔制備技術設計、制備了兩種銀基金屬復合材料:Ag-Sn復合材料、Ag-Zn復合材料;及一種銅基金屬復合材料:Cu-Nb微觀復合材料。通過在室溫和77 K拉伸實驗等手段測試了復合材料的典型應力應變曲線、抗拉強度等力學性能,通過金相、掃描電鏡、X射線衍射等表征手段分析了材料微觀組織結構和相組成,并系統(tǒng)研究了熱處理條件對Cu-Nb微觀復合材料的熱穩(wěn)定性的影響。
  研究結果表明,Ag-Sn復合材料在旋鍛、拉拔過程中,變形均

2、勻,芯絲排列規(guī)則,與加工起始階段的芯棒排列模式基本一致。但是隨著復合次數(shù)的增多,內(nèi)部單根芯絲的截面形狀發(fā)生較大變化,芯絲邊緣有刺狀突起,這主要是由于不同晶體的協(xié)調(diào)變形導致。Ag-Sn多芯復合線的抗拉強度隨著材料加工真應變的增大而逐漸增大,當尺寸為Φ1.0 mm時,抗拉強度值可達280 MPa。復合材料的電阻率隨材料加工真應變η增加而略有提升。
  Ag-Zn復合材料擴散行為的研究結果證實Ag-Zn復合材料中的擴散是兩種金屬元素的互

3、擴散,高原子序數(shù)金屬Ag更容易擴散進入低原子序數(shù)金屬Zn中。XRD和EDS結果顯示,兩種金屬元素擴散形成的界面相主要是體心立方結構的ξ-AgZn和密排六方結構的ε-AgZn3。
  Cu-Nb微觀復合材料是一種典型的高強高導微觀復合材料,本文研究了Cu-Nb復合材料的力學性能和電學性能。在5 mm2截面面積的Cu-Nb材料上獲得的室溫抗拉強度達915 MPa,電導率達73% IACS,Cu-Nb材料電阻率隨材料直徑的變化主要是由于

4、材料界面狀態(tài)變化引起。同時,本文系統(tǒng)研究了Cu-Nb材料在不同溫度下退火的熱穩(wěn)定性。經(jīng)過700℃中間退火的樣品,在后續(xù)拉拔加工至較小的直徑時,仍可以獲得較高的抗拉強度。經(jīng)過500℃以下短時間熱處理的樣品,其力學性能略有下降,但塑性明顯增強。300℃的短時間熱處理在不明顯降低材料強度的同時,可大幅提高材料塑性。此外,對于300-600℃熱處理時材料的電阻率逐漸降低,但在700℃處理時,電阻率明顯升高。通過對Cu-Nb復合材料的再結晶行為進

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