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针对钨铜合金塑性低、变形加工较困难,传统粉末冶金方法制备的钨铜合金板材厚、密度低、热学性能差,不能满足电子封装材料性能要求的现状。本文探索采用商用钨铜合金,经过多道次热轧技术制成铜含量分别为20%、30%(wt.%)的W-20Cu、W-30Cu的钨铜合金薄板。研究中通过显微组织、扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)及织构演变、透射电镜(TEM)等对比分析了不同温度、不同变形量W-Cu合金薄板的组织演变,物相组成,力学性能及导电、导热性能等,并总结轧制温度、轧制道次等参数对W-Cu合金薄板性能的影响,得出制备该类薄板合金的轧制工艺。结果表明: 1.采用多道次热轧工艺可以制备出电子封装用W-Cu合金薄板,最佳轧制道次为5。其中,800℃下轧制所得的W80Cu20合金板材性能取得最佳值,板坯的变形量最高达90%,厚度为0.5mm;700℃下轧制所得的W70Cu30合金板材性能取得最佳值,最高变形量为96%,厚度达0.2mm。 2.采用多道次热轧工艺可制备出性能优异且表面光洁的W80Cu20、W70Cu30合金薄板。其相对密度分别高达99.87%和99.92%,均接近于全致密;导电率分别为46.5%IACS、55.8%IACS,W80Cu20合金薄板的横、纵向显微硬度分别为463HV和365HV,热导率达168W·(m·K)、热膨胀系数为4.36×10-6℃-1;W70Cu30合金薄板的横、纵向显微硬度分别为366HV和376.7HV,热导率达210.1W·(m·K)、热膨胀系数为6.07×10-6℃-1。 3.多道次热轧工艺可提高板材组织致密化程度,可有效地消除Cu相富集区以及孔洞等缺陷,使Cu相在合金内部形成致密的网络状组织结构。在轧制温度相同时,两种成分钨铜合金板材的相对密度、导电率随着轧制变形量的升高基本呈增大趋势,横、纵向显微硬度在最佳轧制温度均呈增大趋势。 4.轧制前后,W80Cu20、W70Cu30合金板材均由体心立方W相和面心立方Cu相两相组成。轧制前,两种合金板材横、纵向断口断裂方式组成包括粘结相Cu相的韧性断裂、钨颗粒的穿晶断裂、W-W界面断裂三种。轧制后,对于W80Cu20合金板材,其断裂方式组成与轧制前基本一致,不同的是,在最佳轧制温度800℃时,板材的断裂方式主要以Cu相的韧性断裂为主,板材塑性增强;W70Cu30合金板材的断裂方式仅由粘结相铜的韧性断裂和钨颗粒的穿晶断裂组成。 5.热轧前,W-Cu合金板坯织构强度很弱,取向不明显,认为没有织构出现;合金板材轧制变形后,织构强度增加,表现出明显的轧制织构特征,择优取向明显,织构的取向密度值较大,形成稳定的织构组分:Brass型织构取向{110}<112>、Copper型织构取向{211}<111>和旋转立方织构{200}<011>。