Cu-Ni-Si合金加工工艺与性能的研究

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引线框架材料是集成电路一个关键的组成部分,引线框架材料Cu-Ni-Si合金具有高强度和高导电相匹配的特性,而且没有磁性,近年来得到了极大的发展,应用广泛。本文主要对熔炼出来的Cu-2.28Ni-0.67Si、Cu-2.22Ni-0.73Si、Cu-2.34Ni-0.58Si三个成分的合金进行加工工艺和性能的研究。对铸锭进行热轧,将热轧板材固溶处理,取800℃,850℃,900℃三个固溶温度,保温时间1h,分别分析固溶试样的金相组织和性能,固溶后合金的XRD衍射和固溶后直接将合金时效后的性能,以此确定理想的固溶温度和时间,研究了热轧,冷轧,时效温度及时间对合金组织和性能的影响,确定使合金性能达到目标要求的工艺。并对合金的抗软化温度和在酸性介质中耐蚀性进行了研究,研究结论如下:熔炼出来的Cu-Ni-Si合金在870℃保温时间1h后进行热轧,固溶处理温度为850℃,保温时间1h,然后经过60%的冷变形再进行时效处理。时效处理条件为:温度500℃,保温时间8h。时效后三个试样的合金具有最佳综合性能,硬度分别达到165HV、164HV、172HV,电导率分别达到30.4%IACS、31.2%IACS、31.5%IACS,抗拉强度分别达到510MPa、503MPa、564MPa,伸长率分别达到19.8%、16.8%、17.5%,完全达到预期目标。合金中起强化作用的是NiSi和Ni3Si析出相。符合目标要求的合金软化温度在650℃~700℃之间。合金在酸性介质中表现出良好的耐蚀性,时效温度和时间对合金的耐蚀性有影响,时效温度越高,合金耐蚀性随时间的延长而下降的的趋势越明显。经过500℃×8h时效后的合金再进行加工率为50%的冷轧,在700℃~800℃进行退火,合金再结晶晶粒长大的动力学模型近似表达为:D2=66.38+446062.5te-10500/T。
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