弥散强化铜的制备、高温变形行为及点焊失效研究

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1、摘要弥散强化铜材料具有强度高、导电性好和软化温度高等特点，广泛应用于汽车、电子、航空航天等行业。本文采用高能球磨、等静压及烧结的方法制备了三种不同组分弥散相(4％WC、1．2％A1203．0．4％WC、1．2％A1203．0．8％wC)的弥散强化铜材料，利用SEM、XRD对弥散强化铜材料的形貌、粒度和物相成分等进行了分析，并检测了材料的致密度、强度、延伸率和导电性等，确定了最佳的球磨工艺为球磨24小时；1．2％A1203．0．4％WC／Cu复合材料的组织及性能均较优。通过热模拟压缩实验，获得了三种不同组分材料的高温应力一应变曲线，建

2、立了1．2％A1203．0．4％WC／Cu的高温本构方程孑：爿√2R2一l；“孑”P一67，其中，A=104．98，R=0．93，n=．0．1763，m=0．2406，b=0．0028(T为绝对温度，盯单位为10MPa)；金相组织和TEM表明：高温变形过程中，材料未发生明显的再结晶，弥散相粒子显著提高再结晶温度，动态回复为主要的软化机制。通过现场点焊彩管防爆带试验，得出A120，弥散强化铜电极点焊的主要失效形式为塑性变形及表面形成金属间化合物，伴有少量的粘附。关键词：弥散强化铜，制备，高温变形，本构方程，点焊，失效ABSTRACTD

3、ispersion-strengthenedcopper(DSC)iswidelyusedinautomobile，electronicandaerospaceindustrybecauseofitshighstrength，highelectricconductivityandhighsofteningtemperature．Inthispaper,DSCmaterialswithdifferentcompositions(4％WC、1．2％A1203—0．4％WC、1．2％A1203—0．8％WC)werepreparedbya

4、methodofballmilling，coldisostaticpress(CIP)andsintering．Morphology,meanpowdersizeandphasecompositionwereexaminedwithSEMandXRD，andthendetectedmaterialsproperties(density，tensilestressandconductivity)aftersintering．Asaresult，the24h’millingtimeseemedtobethebest，theorganiz

5、ationpropertiesof1．2％A1203—0．4％WC／Cucompositematerialwasbettercomparedwithothercompositions．Thetruestress-tru，estraincurvesofdifferentcompositionsDSCwereobtainedbycompressiontestingonGleeble-1500simulator．Theconstitutiveequationathightemperatureof1．2％A1203-0．4％WC／Cuis，

6、孑：爿√2R2—1；”；⋯P“r，where．A=1049．8，R=0．93，n--一0．1763，m=0．2406，b=0．0028fTiSabsolutetemperature，theunitof19"iSIOMPa)．FrommetallurgicalstructureandTEM，wecanseethatthereisnotobviousrecrystallization，thedispersionparticlesraiserecrystallizationtemperatureobviouslyanddynamicrec

7、overyisamainsofteningwayundertheexperimentalcondition．Duringanti-explosionbandspot-weldingtest，themainfailureformswereplasticdeformationandmetalcompoundformingatsurface．Keywords：DSC，preparation，hightemperaturedeformation，constitutiveequation，spotwelding，failureform原创性声

8、明本人声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他单位的学位或证书而使用过的材料。与