引线框架用高性能铜合金板带材及制备工艺

电子信息产业的飞速发展,对铜及铜合金产品性能提出了更高的要求,其中集成电路封装用引线框架材料代表了铜合金板带材发展的较高水平。本文对近年来引线框架用高性能铜合金板带材及制备工艺进行了综述,介绍了国内外高性能铜合金板带材料的成分和制备加工技术及发展过程,并对其未来发展趋势进行了展望,提出未来高性能铜板带材性能将朝着抗拉强度为700 MPa、导电率为70%IACS的目标发展,其制备工艺将向着智能化、绿色化、高效化等方向发展。

汽车发动机用铸造铝合金热压缩变形行为及唯象本构方程

为研究发动机缸盖和缸体用两种铸造铝合金材料在高温下的塑性变形行为,采用Gleeble-3800热/力模拟试验机进行等温热压缩实验,获得了两种材料在变形温度为室温~250℃、应变速率为0.01~1 s^-1条件下的流动应力曲线。结果表明,用于缸盖和缸体的两种铝合金材料均为温度敏感性材料,但对应变速率不敏感。基于流动应力曲线,提出一种建立材料高温塑性成形过程的唯象本构关系的方法,以更准确地预测实验材料高温塑性变形过程中的热变形行为。建立的铝合金热变形本构方程可为后续疲劳寿命预测提供可靠的材料模型。

材料特性对锆合金带材冲压成形影响的数值模拟研究

锆合金带材是核电中常用结构材料,影响其冲压成形性的因素有很多。本文采用有限元模拟的方法,结合典型的冲压件结构,重点研究材料性能参数对锆合金带材冲压成形的影响。结果表明,工件接近底面圆角处厚度最小,减薄最多,为最容易开裂位置;冲压过程有限元模拟预测裂纹位置与实际相符,在凸模圆角处为双向拉伸;在凹模圆角处介于纯剪切与单向拉伸之间;在近凸模圆角位置为单向拉伸而后转为平面状态,到达破裂区。当材料各向异性参数r值一定时,随着硬化指数n值增大,壁厚减薄越少,壁厚分布更均匀;n值一定时,塑性应变比各向异性度Δr较小的带材冲压时破裂倾向也较小。所以控制带材的硬化能力和各向异性行为可改善带材冲制性能。

DP600双相钢疲劳分析

对DP600双相钢进行材料疲劳测试,考察材料的疲劳特性。DP600双相钢进行拉压疲劳测试,通过误差系数评价指数数函数公式、幂函数公式和Basquin公式,得到DP600双相钢的S-N曲线拟合方程,并利用有限元模拟进行验证,得到该材料的疲劳极限为260.17MPa。

低温退火对C5210合金带材折弯性能的影响

通过电子背散射衍射试验、X射线衍射试验、单向拉伸试验及折弯试验等方法研究了不同退火温度对C5210合金带材组织、织构、残余应力、力学性能和折弯性能的影响。结果表明:以Brass织构为主的C5210合金带材,其Brass织构沿RD方向的Schmid因子值要明显高于TD方向,且冷轧及退火态试样沿RD方向的残余应力值均低于TD方向,带材沿RD方向的折弯性能优于TD方向;经过退火处理后,C5210合金带材的织构组分变化不大,但退火处理后带材的位错密度减小,伸长率随着退火温度的升高逐渐提高,且带材在RD及TD方向的残余应力值随着退火温度的升高逐渐降低,低温退火提高了C5210合金带材的折弯性能。

Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金热变形行为及动态再结晶模型建立

热轧过程中的动态再结晶影响锆合金板材的组织、织构演化以及最终力学性能。在本研究中,利用Gleeble 3800热模拟实验研究了Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金在应变速率为0.01~10 s^(-1)范围下,变形温度在550~700℃的动态再结晶行为。通过对实测应力-应变结果的加工硬化速率分析,确定了动态再结晶开始发生的临界应变和峰值应变。动态再结晶是通过塑性变形过程中流变应力的软化来判断的,并量化为计算的动态回复曲线和实测的应力-应变曲线之间的差异。采用计算的临界应变、峰值应变和动态再结晶体积分数对动态再结晶过程进行建模,最终利用EBSD统计所得的再结晶体积分数验证了Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金的动态再结晶模型。

基于晶体塑性理论的Zr-4合金板冷轧变形织构演变

选取厚度为3.6mm具有典型双峰织构的Zr-4合金板材,利用电子背散射衍射(EBSD)技术对板材冷轧后的织构进行表征,利用粘塑性自洽(VPSC)模型对板材冷轧后的变形机理进行分析。用VPSC模型预测了轧制总变形量、轧制道次数量以及单道次压下量对冷轧织构以及变形机理的影响规律。结果表明,Zr-4合金板材在冷轧后,织构保持典型的基面双峰织构;轧制总变形量对冷轧后的织构有明显影响,随着轧制总变形量减小,大部分晶粒的c轴由法向(ND)向宽向(TD)转动;当变形量低于临界变形量39%时,法向科恩系数(F_(n))随着变形量的增大而快速增大,柱面滑移开启快速降低,当变形量超过39%时,法向科恩系数的增长趋于平缓,柱面滑移的开启趋于稳定;但轧制总变形量相同时,轧制道次数、单道次压下量对冷轧后的织构以及变形机理无明显影响。

Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金板材多道次热轧过程的有限元分析

通过等温热压缩实验研究了Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金在变形温度为550、600、650和700℃和应变速率为0.01、0.1、1和10 s^(-1)以及最大变形程度为70%条件下的热变形行为。在考虑变形热效应的基础上,对真应力-真应变曲线进行了温度修正,并在Arrhenius双曲正弦函数方程的基础上建立了峰值应力模型。通过Deform对Zr-1.0Sn-1.0Nb-0.1Fe合金板材在初始温度为630℃和轧制速度为30、45和60 m·min^(-1)条件下从板厚104 mm轧制至19 mm的多道次热轧过程进行了有限元模拟,并与热轧实验结果进行对比,验证了有限元模型的准确性。此外,研究了轧制速度对热轧过程中轧板温度、轧制力以及最终板厚的影响。结果表明:随着轧制速度的增大,轧板的表面温度和心部温度随之增大,而轧制力和最终板厚随之减小。