2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語(yǔ)一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁(yè)
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1、Sn-Bi合金是一種熔點(diǎn)在139℃至232℃區(qū)間,最為接近傳統(tǒng)Sn-Pb合金融化溫度的環(huán)境友好型低熔點(diǎn)合金。該合金以低熔點(diǎn)、良好濕潤(rùn)性及豐富礦產(chǎn)資源等特性而被廣泛應(yīng)用于低溫釬焊材料、溫度敏感元件、熔斷器和防雷元件用材,但由于合金中Bi組織的硬脆性缺陷而在生產(chǎn)和應(yīng)用中受到限制,尤其是作為熔斷器等小直徑絲材型電子元器件時(shí),小直徑絲材制備過(guò)程中容易折斷,成品率低。
  針對(duì)Sn-Bi小直徑絲材塑性差導(dǎo)致在生產(chǎn)和應(yīng)用受限的現(xiàn)狀,本文提出采

2、用半固態(tài)攪拌鑄造技術(shù)和多孔擠壓技術(shù)制備加工出塑性良好的小直徑Sn-52Bi合金絲材的思路。采用DEFORM有限元分析軟件模擬和試驗(yàn)對(duì)半固態(tài)Sn-52Bi合金棒材擠壓制備小直徑絲材工藝進(jìn)行了研究;實(shí)驗(yàn)通過(guò)金相顯微鏡、萬(wàn)能力學(xué)試驗(yàn)機(jī)、掃描電鏡、電化學(xué)工作站等測(cè)試設(shè)備探索半固態(tài)Sn-52Bi合金在擠壓成形后組織與性能的演變和機(jī)理,以期為高性能無(wú)鉛Sn-Bi合金的制備、加工和在電子行業(yè)的應(yīng)用提供實(shí)驗(yàn)和理論的參考。
  試驗(yàn)結(jié)果表明:Sn-

3、52Bi合金由初生相β-Sn和共晶組織構(gòu)成,在半固態(tài)區(qū)域,對(duì)Sn-52Bi合金漿料采用機(jī)械攪拌與超聲波攪拌后,初生相β-Sn均由樹枝狀向近球狀或球狀轉(zhuǎn)變,合金塑性得到提高。在140℃超聲波攪拌2min工藝下制備的半固態(tài)合金伸長(zhǎng)率為42.75%,與180℃熔融狀態(tài)水冷(下簡(jiǎn)稱普通水冷)工藝制備合金的塑性相比,提高了137.1%。半固態(tài)棒材合金拉伸測(cè)試后,對(duì)其斷口形貌分析可知,拉伸斷裂類型屬于塑性斷裂,且斷面形貌由韌窩和小塊狀解理平臺(tái)相互參

4、雜而成。棒材耐腐蝕性分析發(fā)現(xiàn)合金經(jīng)半固態(tài)攪拌后耐腐蝕性能得到提高,其中145℃超聲波2min棒材合金自腐蝕電流密度為17.7231μ A·cm-2,相比于普通水冷工藝制備合金的自腐蝕電流密度降低了74.1%。
  DEFORM有限元軟件對(duì)半固態(tài)Sn-52Bi合金擠壓模具優(yōu)化分析后將模角參數(shù)定為30°,定徑帶參數(shù)定為5mm,模孔距離定為1.5mm,模具的材料強(qiáng)度應(yīng)大于1000MPa。模具加工制備后對(duì)絲材擠壓過(guò)程分析,當(dāng)合金棒材塑性較

5、差時(shí),絲材擠壓制備所需要的擠壓力增加,擠壓所得最大擠壓力處于30~40kN范圍,與模擬基本吻合;Sn-52Bi合金棒材在擠壓過(guò)程中所受應(yīng)力相近,最大等效應(yīng)力約為270MPa,分布較均勻,合金靠近模具倒角邊緣的應(yīng)變略大于中心部位處。
  擠壓后的Sn-52Bi合金絲材組織和性能結(jié)果表明,對(duì)于普通水冷鑄造的Sn-52Bi合金棒材由于網(wǎng)狀結(jié)構(gòu),Bi相在擠壓過(guò)程并不能完全折斷,心部仍以網(wǎng)狀相連;半固態(tài)Sn-Bi合金棒材Bi相在擠壓過(guò)程折斷

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