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NS334無(wú)縫管生產(chǎn)1120°℃固溶4h加930°℃或950°℃時(shí)效4h再加760°℃或800°℃時(shí)效20h后,析出兩種尺寸的γ’相,較大γ’相的平均尺寸約為130nm,較小丫’相的平均尺寸約為25nm,γ’相分布較稀疏,室溫拉伸變形時(shí),試樣中滑移帶的數(shù)量明顯,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)的阻力減小,拉伸強(qiáng)度下降,其中屈服強(qiáng)度大到674MPa,抗拉強(qiáng)度到891MPa;高溫持久變形時(shí),位錯(cuò)較容易切過(guò)大尺寸γ’相并留下層錯(cuò),且γ’顆粒間距大,γ基體通道較寬,位錯(cuò)運(yùn)動(dòng)較容易,因此持久強(qiáng)度下降,其中750°℃/430MPa持久壽命低降到13.9h。因此,從合金的綜合力學(xué)性能考慮,K4750合金適宜的熱處理制度為1120°℃×4h.空冷+800°℃ ×20h.空冷。實(shí)驗(yàn)了K4750合金650～800°℃不同應(yīng)力作用下的持久性能,基于大量持久壽命數(shù)據(jù),擬合出該合金拉森-米勒參數(shù)P與持久應(yīng)力σ的一元線性和非線性回歸方程分別為σ=3173.05-120.15*P 和σ=-31146.3+4555.3*P-211.5*P2+3.2*P3,擬合系數(shù)分別為0.9803和0.9893。

無(wú)錫國(guó)勁合金*生產(chǎn)S31254、317L、Inconel617、Inconel718、Ni2201、254o、725LN、astelloyB-2、Nickel201、C-276、N6、N4、Incoloy825等材質(zhì)。

電子產(chǎn)品高集成度和高功率化的發(fā)展趨勢(shì),推動(dòng)了基于Si C、Ga N等寬禁帶半導(dǎo)體材料的新型功率器件迅猛發(fā)展。以Si C為代表的寬禁帶半導(dǎo)體功率器件高可以在600℃下作,然而能與之匹配的芯片高溫連接材料卻十分。過(guò)高的回流溫度將造成較大的熱應(yīng)力,并可能同一中其他溫度型器件,因此要求焊接材料好可以在低溫短時(shí)的回流條件下即可實(shí)現(xiàn)焊接,所得焊點(diǎn)能夠耐受更高的服役溫度。并且出于焊點(diǎn)熱-機(jī)械可靠性的考慮,焊縫好具有一定厚度以緩解應(yīng)力集中問(wèn)題。為此,本文成功制備出Cu@Sn核殼結(jié)構(gòu)雙金屬粉,將其作為新型焊接材料引入到功率器件封裝領(lǐng)域,能夠第三代半導(dǎo)體器件對(duì)封裝材料的一系列要求,提供了一種有效的芯片貼裝解決方案。本文成功制備出微米級(jí)Cu@Sn核殼結(jié)構(gòu)雙金屬粉,該粉體具有以下征:低溫回流時(shí)外表Sn鍍層即可熔化并連接相鄰Cu核,充足的Cu原子來(lái)源和顆粒較高的表面活性使得Sn層短時(shí)間回流即可生成具有更高熔點(diǎn)的Cu-Sn金屬間化合物。ECAP可以顯著細(xì)化ZAM63-1Si合金基體晶粒及改變第二相的形貌分布,其作用機(jī)制為機(jī)械剪切破碎和動(dòng)態(tài)再結(jié)晶。BC路徑1道次后合金晶粒明顯細(xì)化、第二相基本被擠碎,但仍然分布在原位附近,室溫性能明顯;2道次后,合金平均晶粒更加細(xì)化,第二相分布更加均勻,并呈條帶狀分布;4道次后,合金中部分晶粒開(kāi)始長(zhǎng)大,第二相分布更加彌散。其中1道次后合金的屈服強(qiáng)度高,達(dá)到了147MPa;4道次后合金綜合性能好,抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別達(dá)到了283MPa和25.8%;BC-m路徑4道次變形后第二相分布發(fā)生改變,但彌散程度變化不大,合金中大晶粒數(shù)量增多,抗拉強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率分別為288MPa和13.7%。（3）BC路徑態(tài)ZAM63-1Si合金高溫抗蠕能明顯優(yōu)于鑄態(tài)合金。并且隨著道次的,合金的抗蠕能逐漸增強(qiáng),4道次后合金的穩(wěn)態(tài)蠕變速率為1.41E-6 s-1。與BC路徑4道次變形相,BC-m路徑4道次抗蠕能變差,穩(wěn)態(tài)蠕變速率到1.93E-6 s-1。（4）在（448498K）/（5070MPa）的蠕變條件下,BC路徑4道次變形后合金的應(yīng)力指數(shù)分別為4.76、5.55、6.22,蠕變能分別為62、71、84kJ/mol。蠕變機(jī)制由低溫時(shí)受擴(kuò)散控制的位錯(cuò)攀移機(jī)制,逐漸過(guò)渡為高溫時(shí)位錯(cuò)攀移和第二相增強(qiáng)共同作用蠕變機(jī)制。

NS334無(wú)縫管生產(chǎn)由η值曲線結(jié)合微觀組織征確定了不同溫度區(qū)間所對(duì)應(yīng)的變形機(jī)制:(i)350-400°C區(qū)間,組織演化以動(dòng)態(tài)回復(fù)(DRV)為主;(ii)溫度高于400℃時(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)再結(jié)晶(DRX);(iii)450℃為基體合金的等強(qiáng)轉(zhuǎn)變點(diǎn)(Teq)。高于Teq時(shí),晶界運(yùn)動(dòng)對(duì)變形的貢獻(xiàn)?；贛DMM構(gòu)建的失穩(wěn)圖與熱壓試樣出現(xiàn)宏觀裂紋的參數(shù)具有很好的*性。在355-495 °C和0.001-1 s-1實(shí)驗(yàn)參數(shù)范圍內(nèi),隨溫度和應(yīng)變速率的升高,材料內(nèi)部的損傷逐漸加劇。在460°C和0.001s-1低應(yīng)變速率下,雖然試樣側(cè)面未出現(xiàn)宏觀裂紋,但在承受橫向拉應(yīng)力的側(cè)面靠近邊緣處形成了裂紋及孔洞等微觀損傷。TiAl基合金是一種應(yīng)用前景的中高溫結(jié)構(gòu)材料,對(duì)于含片層TiAl基合金,通過(guò)定向凝固技術(shù)控制其微觀組織可其綜合力學(xué)性能。本文主要采用Bridgman定向凝固技術(shù),控制具有不同凝固路徑的TiAl基合金的微觀組織。首先研究了不同凝固路徑的TiAl合金在定向凝固階段糊狀區(qū)內(nèi)的微觀組織演變,而后通過(guò)定向凝固技術(shù)對(duì)TiAl合金定向凝固,重點(diǎn)研究了起始界面處糊狀區(qū)對(duì)微觀組織的影響,后采用籽晶法了糊狀區(qū)對(duì)微觀組織的影響,以達(dá)到定向凝固合金的微觀組織控制。在α型凝固Ti-43Al-3Si合金中含有先析出Ti5Si3相、共晶Ti5Si3相和α2+γ片層組織,在一定溫度梯度下,對(duì)該合金進(jìn)行熱化處理后,該合金的糊狀區(qū)由液相、α晶粒和Ti5Si3相組成。隨著熱時(shí)間的,溫度梯度區(qū)熔效應(yīng)(TGZM)發(fā)生,糊狀區(qū)逐漸變短,糊狀區(qū)內(nèi)液相體積分?jǐn)?shù)逐漸,Ti5Si3相不斷長(zhǎng)大。對(duì)于β包晶凝固型Ti-47Al-1.0W-0.5Si合金,鑄態(tài)合金主要有片層組織和Ti5Si3相及少量B2相組成。鎳基合金滲鋁可顯著其抗高溫氧化性能。滲鋁鎳基合金在服役過(guò)會(huì)受到應(yīng)力作用,滲層產(chǎn)生微裂紋。本文采用熱擴(kuò)散,在K403合金表面制備滲鋁層,研究在扭轉(zhuǎn)應(yīng)力作用下,K403合金滲鋁層微裂紋的形成和擴(kuò)展。本文利用JMatPro計(jì)算25℃下K403合金基體應(yīng)力與應(yīng)變速率(在0.001-1000s-1)之間的關(guān)系、滲鋁層鋁含量分別為:20wt.%、25wt.%、30wt.%的K403合金的應(yīng)力與應(yīng)變速率(在0.001-1000s-1)之間的關(guān)系和在常溫下的楊氏模量、泊松、密度、硬度等物理性能。通過(guò)JMatPro計(jì)算所的材料數(shù)據(jù)和Auto-CAD繪出的滲鋁層厚度分別為:20μm、25μm、30μm的三維實(shí)體,分別導(dǎo)入DEFORM有限元中進(jìn)行扭轉(zhuǎn)模擬。有限元模擬分析結(jié)果表明:在模擬扭轉(zhuǎn)中,隨著扭轉(zhuǎn)角度的增大,試樣表面等效應(yīng)力,等效應(yīng)力大值首先出現(xiàn)在試樣表面中間區(qū)域,中間區(qū)域易形成微裂紋。

考慮到Ti-Cu合金的加和使用,本文擬對(duì)Ti-Cu合金不同加載條件和溫度況下的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行深入分析,具體研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下:（1）以海綿鈦和金屬銅制備Ti-Cu合金,利用XRD、SEM對(duì)Ti-Cu合金的物相組成、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征,并通過(guò)納米法分析加載和加、卸載參數(shù)對(duì)合金硬度和性模量的影響。結(jié)果表明:Ti-Cu合金由α’相與Ti2Cu相組成;與循環(huán)加載和恒載荷速率加載相,連續(xù)剛度法測(cè)得的性模量與硬度值相對(duì)較高;加載速率對(duì)測(cè)量值的影響較小,但卸載速率對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大影響,隨著卸載速率的,測(cè)得的性模量有所,而硬度則有所;析出的Ti2Cu相能有效材料的強(qiáng)度。在外加應(yīng)力的作用下微裂紋的萌生及擴(kuò)展是第Ⅳ階段蠕變速率上升的原因,此階段合金中位錯(cuò)及層錯(cuò)等缺陷密度顯著。初始顯微組織對(duì)蠕能影響的研究表明:具有不同初始γ通道寬度、γ’相尺寸以及γ/γ’界面位錯(cuò)密度等初始組織征的Co-Al-W-Ta-Ti單晶合金的高溫蠕變行為均由上述4個(gè)蠕變階段組成。其中,初始γ’相尺寸是影響合金高溫蠕能的主要因素。在0.15～0.53μm范圍內(nèi),Co-Al-W-Ta-Ti單晶合金在900℃/420MPa條件下的蠕變壽命隨初始γ’相尺寸的呈現(xiàn)出先增長(zhǎng)后縮短的變化趨勢(shì)。合金中初始γ/γ’界面位錯(cuò)密度越大,小蠕變速率越高。但是,初始顯微組織征對(duì)穩(wěn)態(tài)蠕變速率沒(méi)有明顯影響。根據(jù)以上三部分的研究結(jié)果和認(rèn)識(shí),本作初步建立了含Ta、Ti的Co-Al-W基高溫合金的合金成分、顯微組織演變和蠕能之間的關(guān)系,為后續(xù)進(jìn)一步Co-Al-W基高溫合金承溫能力提供理論和實(shí)驗(yàn)依據(jù)。并根據(jù)直達(dá)波和缺陷反射回波的時(shí)間差Δt驗(yàn)證渦輪界面缺陷的可靠性。后,設(shè)計(jì)并制作渦輪椎體試樣和球孔渦輪試樣,設(shè)計(jì)整體渦輪結(jié)合面缺陷檢測(cè)流程,利用4.5Mz、16陣元超聲相控陣作為發(fā)射,小角度縱波和曲面作為接收的收發(fā)分離檢測(cè)藝分別對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),并對(duì)缺陷進(jìn)行判別、和成像。研究結(jié)果表明:收發(fā)分離超聲相控陣檢測(cè)藝可以對(duì)雙金屬渦輪結(jié)合面缺陷進(jìn)行判別、和成像。利用有限元和試驗(yàn)對(duì)試樣分析研究,可根據(jù)直達(dá)波與結(jié)構(gòu)之間是否存在缺陷反射回波判別是否存在界面缺陷;采用渦輪界面,對(duì)界面缺陷進(jìn)行分析,誤差在2mm內(nèi);通過(guò)對(duì)接收在渦輪試樣底部接收到的超聲波進(jìn)行幅值成像,界面缺陷征明顯,了檢測(cè)效率。