高純鋁組織細化工藝研究.pdf

1、作為半導(dǎo)體芯片和TFT-LCD生產(chǎn)過程中關(guān)鍵材料，5N～6N的超高純鋁靶材在當今的高新技術(shù)中起著不可估量的作用。高純鋁靶材的好壞直接決定著生產(chǎn)出來的半導(dǎo)體芯片以及TFT-LCD的質(zhì)量。衡量高純鋁靶材優(yōu)劣的指標除了高純鋁靶材的純度，還要求高純鋁靶材具有細小的晶粒。本文旨在通過研究等通道轉(zhuǎn)角拉拔(ECAD)與多向鍛造加軋制細化高純鋁工藝，揭示高純鋁變形過程中的組織演變規(guī)律，為細晶高純鋁靶材的生產(chǎn)提供技術(shù)支持。
　　實驗主要包括三部分:

2、(1)使用自制的拉拔模具進行了不同路線下的高純鋁ECAD拉拔實驗，拉拔過程中改變了拉拔前的變形工藝、拉拔道次及拉拔模具，對拉拔后的試樣進行了宏觀組織分析。(2)研究多向鍛造工藝對高純鋁變形組織的影響，通過改變鍛前均勻化退火條件，鍛造過程中的冷卻條件以及多向鍛造道次，得到不同條件下高純鋁多向鍛造組織，并對其進行了宏觀組織、微觀組織和硬度分析。(3)軋制工藝對高純鋁多向鍛造后組織的影響，選取最優(yōu)工藝進行多向鍛造，對鍛后試樣進行不同工藝下的軋

3、制，通過改變軋前退火制度、軋制及軋后熱處理溫度，得到不同軋制及熱處理條件下高純鋁組織，也對其進行了宏觀組織、微觀組織和硬度分析。(4)在前面工作的基礎(chǔ)上，進行了大尺寸高純鋁板材組織細化工藝的探索研究。
　　實驗結(jié)果表明:(1) ECAD拉拔工藝細化高純鋁組織能力有限，且易出現(xiàn)失穩(wěn)。(2)多向鍛造過程中，道次間水冷試樣鍛后組織更加細小均勻，優(yōu)于道次間不水冷試樣。道次間水冷條件下，鍛前均勻化對高純鋁多向鍛造變形組織影響不大。(3)隨著

4、多向鍛造道次數(shù)的增加，試樣邊部難變形區(qū)內(nèi)組織得到有效細化，試樣心部細晶區(qū)面積擴大，而心部細晶區(qū)晶粒尺寸先減小后增大。(4)在本實驗采用的幾種軋制工藝條件下，都得到了相對均勻細小的高純鋁組織，其中以道次間水冷的工藝最優(yōu)。軋后退火表明，軋前未退火試樣的組織細于軋前退火試樣，且軋后以200℃的退火溫度為佳。(5)采用之前確定的多向鍛造加軋制組合工藝，生產(chǎn)出了晶粒細小、組織均勻的大尺寸高純鋁板材，平均晶粒尺寸約為210μm，達到了高純鋁靶材對晶