涂层导体用Cu-44Ni合金基带形变及再结晶织构的研究

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非铁磁性Cu-Ni合金基带材料是目前高温涂层导体研究的热点。目前,采用RABiTS技术已制备出具有较强立方织构的铜镍合金基带,但对其立方织构的形成机理尚缺乏系统的认识。因此,本文选择无铁磁性(T=77K)的Cu-44Ni合金为研究对象,系统研究了高温涂层导体用Cu-44Ni合金基带在冷轧变形和再结晶退火过程中显微硬度、微观组织及织构的演变规律,并分析了再结晶立方织构的形成机理。  本研究主要内容包括:⑴对基带的冷轧变形组织的研究表明,Cu-44Ni合金经冷轧变形后形成以S、Brass和Copper织构为主的轧制织构,而且随着变形量的增大其含量逐渐增加,但Goss织构和Cube织构则呈减小的趋势。基带截面(ND-RD面)的形变组织主要由板状微带(MB)及层状位错界面(LB)组织组成。在大变形量下,基带的显微组织主要为LBs。另外,在立方形变带中存在着一个明显的取向差梯度,而且其累积取向差随变形量的增加而增加。立方形变带内的高的取向梯度为立方晶核形核创造了有力条件。⑵形变量不同的Cu-44Ni合金退火后得到的微观组织不同,增大变形量和提高退火温度均有利于立方织构的形成,特别是当变形量大于90%和退火温度高于900℃的条件下,可以得到非常强的立方织构。最后,冷轧变形量为95%的Cu-44Ni合金经过1100℃退火,立方织构的含量达到了98.5%,其大角度晶界和退火孪晶界的含量分别为3.1%和2.2%,满足涂层导体合金基带的使用条件。⑶通过在低温退火下研究立方织构的形核机理,发现在再结晶立方晶粒附近满足30°~40°<111>界面关系的晶界含量很少,这说明传统的取向长大理论是行不通的。尽管立方取向的晶粒在再结晶形核初期时没有明显的形核数量优势,但是其晶粒尺寸相对较大。而且立方取向的晶粒在低温退火和高温退火时都具有明显的长大速率优势,即尺寸优势,这种优势随着退火时间的延长而越来越明显。⑷通过在高温退火下对立方晶粒长大阶段的研究表明:立方晶粒的长大可以分成两个阶段:晶粒长大前期,强立方织构的形成主要依赖于非立方晶粒的减少;粒长大后期,立方织构的增强主要取决于小立方晶粒及立方孪晶的减少。
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