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预轧-退火对Cu-7.5Sn-0.1P带材组织与性能的影响

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中国有色金属学报 2024年

作者：林志霖刘媛罗金宝张青科宋振纶谭大鹏巢国辉许赪宁波金田铜业(集团)股份有限公司中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室浙江工业大学机械工程学院

本研究对铸态Cu-7.5Sn-0.1P合金进行预轧再退火，采用XRD、OM、SEM、EDS、EPMA和拉伸测试等方法，研究了预轧变形量和退火温度对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明：对于预轧的Cu-7.5Sn-0.1P合金而言，预轧变形造成枝晶结构的... 详细信息

本研究对铸态Cu-7.5Sn-0.1P合金进行预轧再退火，采用XRD、OM、SEM、EDS、EPMA和拉伸测试等方法，研究了预轧变形量和退火温度对合金的微观组织和力学性能的影响。结果表明：对于预轧的Cu-7.5Sn-0.1P合金而言，预轧变形造成枝晶结构的破碎，有利于锡偏析组织在较低退火温度下的消除。与直接退火的合金相比，预轧-退火处理的合金晶粒尺寸小，强度高，还保持了良好的塑性变形能力。预轧-退火的合金经冷轧、去应力退火最终制得0.2 mm厚的成品带材，与常规工艺制备的相似厚度和成分的锡磷青铜带材相比，其强度显著提高并保持较好的塑性，其中对应于预轧变形量44%、退火温度为620oC的合金带材的抗拉强度与延伸率分别达到1005 MPa和19.3%。

关键词：锡磷青铜预轧退火微观组织力学性能

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高纯铜带耐高温性能的研究进展

中国有色金属学报 2024年第8期34卷 2530-2546页

作者：刘媛林志霖张青科宋振纶钱少平许赪宁波大学材料科学与化学工程学院宁波315211 中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室宁波315201

随着5G电子通信、新能源汽车等产业的发展,高纯铜带在电子器件中的应用愈来愈广泛,同时电子器件封装、热沉等技术发展对其提出了苛刻的耐高温性能要求。高纯铜带对杂质控制要求非常严格,不能采用第二相来调控耐高温性能,因此是当前研究... 详细信息

随着5G电子通信、新能源汽车等产业的发展,高纯铜带在电子器件中的应用愈来愈广泛,同时电子器件封装、热沉等技术发展对其提出了苛刻的耐高温性能要求。高纯铜带对杂质控制要求非常严格,不能采用第二相来调控耐高温性能,因此是当前研究的一大难点。本文综述了高纯铜带耐高温性能的最新研究进展,从制备工艺和组织控制两个角度出发,着重探讨了电解、压延、气相沉积制备的高纯铜带高温下晶粒长大机理的研究进展,针对织构和晶界工程对高纯铜带耐高温性能当前存在的问题和解决办法进行了讨论,并对其发展方向进行了展望。

关键词：高纯铜带耐高温性能晶粒长大组织进展

变形和热处理对Cu-0.26Cr-0.24Sn合金组织及性能的影响

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热加工工艺 2024年 24-29页

作者：陈涛邓利鹏刘峰冯小龙吕战鹏张青科宋振纶宁波康强电子股份有限公司上海大学材料科学与工程学院中国科学院宁波材料技术与工程研究所宁波兴业盛泰集团有限公司

采用气保护炉熔炼了Cu-0.26Cr-0.24Sn合金，而后对棒状铸锭依次进行了旋锻变形、固溶和时效处理，用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）以及透射电子显微镜（TEM）等手段，分析了不同旋锻变形量、固溶和时效... 详细信息

采用气保护炉熔炼了Cu-0.26Cr-0.24Sn合金，而后对棒状铸锭依次进行了旋锻变形、固溶和时效处理，用光学显微镜（OM）、扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射仪（XRD）以及透射电子显微镜（TEM）等手段，分析了不同旋锻变形量、固溶和时效条件下合金的微观组织及力学、电学性能。结果表明：旋锻变形后的晶粒组织随着变形量的增加而细化，提高了合金的强度，而导电率稍有下降；960℃保温1 h后微米级富Cr析出物充分固溶。固溶时效后发生再结晶并产生再结晶织构，平行于轴向的晶向增加，再结晶织构的强度随旋锻变形量的增加而增加，可提高屈服强度，但降低伸长率。时效后纳米级的富Cr颗粒析出，硬度和导电率显著上升。合金经过75%的旋锻变形，在450℃时效2.5 h后，该合金的抗拉强度和导电率分别达到476.5 MPa、68.7%IACS，可获得较好的强度和导电率配合。

关键词： Cu-0.26Cr-0.24Sn合金变形量时效强度导电率显微组织

形变热处理对新型无Ti马氏体时效钢焊缝组织与力学性能的影响

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金属热处理 2024年第9期 117-124页

作者：张青科诸汇涛陈根保陈立田夏亚金胡方勤宋振纶中国科学院宁波材料技术与工程研究所海洋关键材料重点实验室永兴特种材料科技股份有限公司浙江立田皇精密材料有限公司海盐中达金属电子材料有限公司

对新型18Ni基无Ti、Al马氏体时效钢进行了电阻焊和后续的形变热处理，表征了焊接-高温退火-轧制-再结晶热处理-时效过程中焊缝的组织演变与性能变化，分析了形变热处理对焊缝组织、物相与力学性能的影响。结果表明，初始焊缝包括熔化区... 详细信息

对新型18Ni基无Ti、Al马氏体时效钢进行了电阻焊和后续的形变热处理，表征了焊接-高温退火-轧制-再结晶热处理-时效过程中焊缝的组织演变与性能变化，分析了形变热处理对焊缝组织、物相与力学性能的影响。结果表明，初始焊缝包括熔化区、过渡区、热影响区，其组织与基体差异明显，但物相基本为马氏体，依次经过1050℃高温退火、72.7%冷轧、900℃再结晶退火后，焊缝区与基体组织差异逐渐消失，再结晶后焊缝组织、物相、硬度、拉伸强度和延伸率等性能和基体趋于一致，拉伸载荷下焊缝处未出现应变集中和断裂；450℃时效后焊缝强度接近2 GPa,表明适当的形变热处理消除了新型马氏体时效钢焊缝组织与基体的差异。

关键词：马氏体时效钢电阻焊轧制热处理力学性能

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奥氏体不锈钢钎焊界面裂纹形成机制研究

金属学报 2013年第10期49卷 1177-1184页

作者：张青科裴夤崟龙伟民郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001

对316LN奥氏体不锈钢的钎焊界面裂纹形成机制进行了系统研究.首先以Cu-Si和Ag-Cu-Sn两种含Cu钎料对316LN不锈钢管进行了氩弧钎焊,根据焊后工件的打压泄漏情况,使用OM和SEM观察了钎焊界面的微观组织和裂纹形貌,并用EDS分析了裂纹内表面成... 详细信息

对316LN奥氏体不锈钢的钎焊界面裂纹形成机制进行了系统研究.首先以Cu-Si和Ag-Cu-Sn两种含Cu钎料对316LN不锈钢管进行了氩弧钎焊,根据焊后工件的打压泄漏情况,使用OM和SEM观察了钎焊界面的微观组织和裂纹形貌,并用EDS分析了裂纹内表面成分.结果显示,钎焊界面裂纹在母材/钎料界面萌生,沿母材晶界扩展,裂纹内可检测到钎料中的元素,且裂纹开始形成于钎料凝固之前.为进一步确定钎焊裂纹产生机制,进行了316LN不锈钢的Cu-Si钎料浸渍实验,Cu-Si钎料真空钎焊实验,以及.Ag-Sn,Ag-Al钎料和Ni焊丝氩弧钎焊实验,证明了钎料中的低熔点元素沿母材晶界扩散导致的晶界弱化,以及钎焊过程中母材内温度梯度导致的内应力是钎焊界面裂纹发生的必要条件.最后定性描述了钎焊界面裂纹的形成过程,并讨论了抑制该类裂纹的钎焊工艺.

关键词：氩弧钎焊含Cu钎料奥氏体不锈钢钎焊裂纹

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钎料表面微结构对糊状钎剂黏附性的影响

焊接学报 2017年第2期38卷 37-40页

作者：杜全斌龙伟民路全彬张青科郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001

文中采用金相显微镜、润湿角测定仪、表面张力仪等分析手段,分析了钎料表面微结构对糊状钎剂黏附性的影响.结果表明,糊状钎剂可在擦洗、擦洗+精轧两种钎料表面黏附润湿或浸湿,但不能自行铺展润湿.与擦洗钎料相比,糊状钎剂在擦洗+精轧钎... 详细信息

文中采用金相显微镜、润湿角测定仪、表面张力仪等分析手段,分析了钎料表面微结构对糊状钎剂黏附性的影响.结果表明,糊状钎剂可在擦洗、擦洗+精轧两种钎料表面黏附润湿或浸湿,但不能自行铺展润湿.与擦洗钎料相比,糊状钎剂在擦洗+精轧钎料表面具有更大的接触角滞后、糊状钎剂黏附量,且黏附层分布相对均匀,收缩坑较少.糊状钎剂在擦洗、擦洗+精轧钎料表面的黏附功和黏附张力,分别为106.39,29.89和110.28,33.78m N/m.糊状钎剂在擦洗+精轧钎料表面具有更大的黏附功和黏附张力,是其表面黏附量大、黏附层均匀、收缩坑少的主要原因.

关键词：钎料表面微结构糊状钎剂黏附张力

Sc,La对Al-Mg焊料中杂质元素偏聚的调控作用

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焊接学报 2016年第5期37卷 53-56,131页

作者：路全彬龙伟民杜全斌张青科郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射仪,研究了添加微量钪、镧对铝镁焊料中杂质元素偏聚的调控作用.结果表明,在铝镁焊料合金凝固过程中,铁、硅等杂质元素在晶界有偏聚效应,添加微量钪、镧可以降低铁、硅杂质在晶界的偏聚浓... 详细信息

采用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析和X射线衍射仪,研究了添加微量钪、镧对铝镁焊料中杂质元素偏聚的调控作用.结果表明,在铝镁焊料合金凝固过程中,铁、硅等杂质元素在晶界有偏聚效应,添加微量钪、镧可以降低铁、硅杂质在晶界的偏聚浓度.钪与镧减轻杂质元素在晶界偏聚的效果存在差别,添加钪的合金比添加镧的合金晶界处杂质元素偏聚强度明显减弱.造成这种差别的原因是,钪、镧对杂质元素偏聚的调控机制不同.

关键词：铝镁合金晶界偏聚杂质钪/镧添加

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奥氏体不锈钢-铜钎料钎焊界面反应行为分析

焊接学报 2017年第3期38卷 75-78页

作者：张青科钟素娟张雷龙伟民王德智郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001 休斯顿大学自然科学与数学学院休斯顿77204

针对电弧钎焊奥氏体不锈钢时,易产生裂纹的问题,采用316LN不锈钢母材和多种铜基钎料,研究了电弧钎焊、炉中钎焊和真空钎焊316LN不锈钢和铜基钎料时的界面反应行为.结果表明,电弧钎焊条件下钎料对母材的润湿性随着电流的加大而提高,钎料... 详细信息

针对电弧钎焊奥氏体不锈钢时,易产生裂纹的问题,采用316LN不锈钢母材和多种铜基钎料,研究了电弧钎焊、炉中钎焊和真空钎焊316LN不锈钢和铜基钎料时的界面反应行为.结果表明,电弧钎焊条件下钎料对母材的润湿性随着电流的加大而提高,钎料沿母材晶界的扩散不明显,在电流较高时母材局部熔化,且易形成沿晶界裂纹.炉中钎焊过程中钎料沿母材晶界扩散明显,但不易形成裂纹;真空钎焊过程中钎料沿母材晶界扩散显著,形成较厚的界面层,但无裂纹出现.较大的焊接热应力以及钎料沿母材晶界扩散造成的晶界弱化是形成界面裂纹的必要条件.

关键词：电弧钎焊奥氏体不锈钢铜基钎料界面反应裂纹

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钎焊过程原位合成高强度银钎料

焊接学报 2015年第11期36卷 1-4,113页

作者：龙伟民张冠星张青科何鹏薛鹏郑州机械研究所新型钎焊材料与技术国家重点实验室郑州450001 哈尔滨工业大学先进焊接与连接国家重点实验室哈尔滨150001 南京航空航天大学材料科学与技术学院南京210016

AgCuZnSn合金具备高强度、成分无害化的优势,在绿色制造中应用前景广阔,但Sn元素的加入导致的成形性能下降,限制了其使用.为克服该不足,设计了一种使用AgCuZn/ZnCuAgSn/AgCuZn复合焊片在钎焊过程中原位合成AgCuZnSn高强钎料的方法,采用... 详细信息

AgCuZnSn合金具备高强度、成分无害化的优势,在绿色制造中应用前景广阔,但Sn元素的加入导致的成形性能下降,限制了其使用.为克服该不足,设计了一种使用AgCuZn/ZnCuAgSn/AgCuZn复合焊片在钎焊过程中原位合成AgCuZnSn高强钎料的方法,采用的复合钎焊片外层为AgCuZn低熔合金,内层为ZnCuAgSn合金,二者熔点接近且内层合金低于合成后钎料熔点,复合钎料的加工性优于同成分的AgCuZnSn钎料.使用复合钎焊片进行了感应钎焊不锈钢试验.结果表明,钎焊过程中两种合金几乎同时熔化,经瞬间保温后可充分熔合,获得高强度钎缝,采用该工艺获得的接头强度高于常规钎焊连接强度.

关键词： AgCuZnSn钎料原位合成复合焊片