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《熱型連鑄單晶銅的性能_丁雨田》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第13卷第5期中國有色金屬學報2003年10月Vol.13No.5TheChineseJournalofNonferrousMetalsOct.2003文章編號:10040609(2003)05107106①熱型連鑄單晶銅的性能111111222丁雨田,許廣濟,郭法文,寇生中,蘭曄峰,丁宗富,劉廣林,封存利,楊新山(1.甘肅理工大學甘肅省有色金屬新材料省部共建國家重點實驗室,蘭州730050;2.焦作市森格高新材料有限責任公司,焦作454001)摘要:利用自制的熱型連鑄設備生產了單晶銅棒材,對其鑄態(tài)、冷加工態(tài)、退火態(tài)的力學性能與電學性能進行了系統(tǒng)的測試與
2、研究。結果表明:和多晶銅相比,單晶銅在鑄態(tài)時具有良好的塑性和較低的電阻率,并具有優(yōu)異的室溫延展性,其延伸率可達6100%以上;冷拉拔加工后單晶銅表現(xiàn)出更大的加工硬化現(xiàn)象,但采用合理的退火工藝可使其加工硬化得到緩解。關鍵詞:熱型連鑄;單晶銅;延展性;電阻率中圖分類號:TG249文獻標識碼:A隨著電子工業(yè)和通信技術的迅猛發(fā)展,超細、用,關于其加工工藝也少有報道,因此對單晶材料高保真?zhèn)鬏攲Ь€的用量不斷增加,對導體金屬的性的性能和深加工工藝進行系統(tǒng)的研究已經迫在眉睫。能提出了越來越高的要求。普通多晶銅材已經難于表1定向凝固和非定向凝固銅合金的拉絲性能滿足這種要求
3、,單晶銅材由于消除了橫向晶界,使Table1Wiredrawingpropertiesofunidirectionally其具有良好的保真性能,因而具有廣闊的應用前andnon2unidirectionallysolidifiedcopperalloys[1,2]景。超微細銅線(直徑小于0.05mm)的市場需MassofbreakingMassofbreaking求也在逐年增大,但由于其加工難度大,對原材料CualloyUnidirectionallyofwireinofwireinornotwiredrawing/wirecurlling/(g·s-1
4、)(g·s-1)的要求比較高。目前國內電纜行業(yè)擁有低氧銅桿的連鑄連軋生產線,也有浸涂成型和上引法的無氧銅99.99%CuYes1010900桿生產線,所產出的銅桿其內部組織不均勻,細線Cu20.1%AgYes1530830拉制非常困難。在采用1800m/min以上的拉絲速Cu20.1%SnYes14001010度時,國外先進技術拉制1kgd0.02mm的銅絲99.99%CuNo210150最多斷頭一次,而我國拉制規(guī)定長度的d0.04mmCu20.1%AgNo540320以下的銅線時較困難,尤其是很難拉制規(guī)定長度的Cu20.1%SnNo400400d0.0
5、2mm及以下的銅絲,有的雖已制造成漆包線產品,但在用戶引進的高速繞線或自動嵌線設備上應用時,也因材料韌性較差而容易斷線。Yoshiharu1實驗[3]等比較了定向凝固與非定向凝固銅桿在拉制d0.02mm的超微細線時的拉絲性能,見表1。由圖單晶銅鑄態(tài)試樣在自制的橫引式熱型連鑄設備[10]8可以看出,具有定向凝固組織的銅桿表現(xiàn)出優(yōu)越上制備,連鑄速度為20mm/min,所得鑄棒的的拉絲性能。熱型連鑄技術是一種工程化的定向凝直徑為6mm。以制備的單晶銅鑄棒為原材料,在[49]拉絲機上進行冷拉拔,中間不進行退火處理,最終固技術,應用此項技術可以生產長度不受限制的單
6、晶銅桿。單晶銅材以其良好的塑性,在超微細得到不同壓下率的單晶銅試樣。靜拉伸試驗在AG2線加工方面具有較大的優(yōu)勢,無疑可為超微細絲的10TA萬能試驗機上進行,標距100mm。退火試驗生產提供優(yōu)質銅桿。雖然單晶銅桿在生產上述材料在管式爐中進行,為防止試樣氧化而通氬氣進行保時具有明顯的優(yōu)勢,但目前單晶銅還很少得到應護。試樣電阻在QJ36型四點式雙臂電橋上進行測①基金項目:甘肅省自然科學基金資助項目(ZS9812A2220552C)收稿日期:20020915;修訂日期:20021202作者簡介:丁雨田(1962),男,教授,博士通訊聯(lián)系人:丁雨田,教授,博士;電
7、話:09312757285;Email:dingyt@gsut.edu.cn·1072·中國有色金屬學報2003年10月量,標距為200mm。為便于分析比較,對國內某廠采用上引法生產的普通多晶銅試樣在相同試驗條件下進行了性能測試。2結果與分析2.1鑄態(tài)單晶銅的性能表2所列為本研究中單晶銅桿性能實測值、國際標準ISO4738—1982(E)、國標GB3951—89、美國南線公司銅線桿實測值及國內某廠生產的銅線桿實測值。從表中可以看出,單晶銅桿的各項性能均高于國標、國際標準,也優(yōu)于國內外廠家生產的非定向凝固組織銅線桿。圖1所示為單晶銅與多晶銅靜拉伸斷口形貌。
8、由圖1(a)可見,單晶銅鑄棒的斷口具有明顯的塑性變形特征,其斷口呈扁尖狀。這種扁
