连铸Ag-28Cu-0.75Ni合金相组成、组织及性能

采用连续铸造技术制备Ag-28Cu-0.75Ni(%,原子分数)合金棒材,真空退火后进行冷拉拔加工,分别采用X射线衍射(XRD)、金相显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)对合金的物相、铸态、加工态和断口组织进行表征,并对导电率、硬度、强度和延伸率进行测试。结果表明:Ag-28Cu-0.75Ni的显微组织为:以Ag,Ni为溶质的Cu相固溶体,以Cu为溶质的Ag相固溶体和共晶(Ag+Cu)结构;其连铸态微观结构为典型的表面细晶区、柱状晶区和中心等轴层片状晶区三区结构,铸锭中散落着形貌清晰、形态规整的枝晶,枝晶偏析以及中心等轴区的边界偏析造成易腐蚀的低熔点区域。同时,材料本身加工态横截面晶粒细化、组织均匀,纵截面晶粒由点块状变为纤维状,发生择优取向形成形变织构。随真应变的增加,强度、硬度随之增加,而导电率、延伸率下降。

晶粒形态、尺寸对Ag-28Cu-0.75Ni合金超细丝加工及电学性能的影响

为诠释柱状晶贵金属兼具优良超细丝加工性能及高电阻率的原因,采用水平连铸、水冷铜模铸造及石墨模铸造,分别获得了具有20μm×60μm柱状晶、10μm等轴晶、以及5μm表面细晶+长/径比约为3的柱状晶+30μm芯部等轴晶三晶区的3种Ag-28Cu-0.75Ni(质量分数,%,下同)合金棒材。研究了晶粒形态、尺寸对Ag-28Cu-0.75Ni合金超细丝加工性能及电阻率的影响。结果表明:与等轴晶和三晶区Ag-28Cu-0.75Ni合金棒材相比,柱状晶棒材由于其较低的位错密度(Ag相1.78×1015 m^-2、Cu相1.34×1015 m^-2)及最低的显微硬度变化率(33.3%)、铸态断口无解理台阶,表现出了最低的加工硬化率,且铸态轴向抗拉强度高达384.6 MPa,可实现长度100 m以上、直径0.05 mm超细丝高效不断丝加工;加工态及退火态的柱状晶Ag-28Cu-0.75Ni合金超细丝均表现出了较高的电阻率,经两次连续退火后电阻率高达3.68μΩ·cm,这与其较低的位错密度及最低的加工硬化率有关。

Ag-6Cu-1Zn-0.5Ni合金变形行为的高通量研究

对Ag-6Cu-1Zn-0.5Ni合金楔形试样进行轧制,获得了变形量从33%-80%连续变化的高通量实验样品,并对合金显微组织和性能进行了表征。结果表明,合金塑性变形后,晶粒发生变形,沿形变方向被压扁并拉长,最后全部转变为纤维组织。合金内晶粒从不均匀变形逐渐转变为均匀变形,晶界为滑移带的发射源。随着变形量的增大了,出现了交叉滑移和平行四边形的亚结构。硬度的变化分为4个阶段,呈台阶形式上升,其强化机制为固溶强化和位错强化的共同作用的结果。

Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE-xNi的润湿特性

采用润湿平衡法,选用商用水洗钎剂研究了Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE-x Ni钎料合金在Cu引线和Cu基板上的润湿特性。结果表明,当Ni添加量为0.05%-0.1%时,Sn-2.5Ag-0.7Cu-0.1RE钎料合金中在Cu引线上具有较短的润湿时间,较小的润湿角,较大的润湿力;在Cu基板上具有较小的润湿角和较大的铺展面积;焊点界面区Cu6Sn5厚度小而平整;其润湿特性满足现代表面组装技术对无铅钎料润湿性能的要求。