热加工工艺2024,Vol.53Issue(18) :65-68.DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.20221597

退火工艺对Cu/Al复层材料界面影响的研究

Research on Effects of Annealing Process on Interface of Cu/Al Cladding Materials

黄国平 汤春江 王群骄
热加工工艺2024,Vol.53Issue(18) :65-68.DOI:10.14158/j.cnki.1001-3814.20221597

退火工艺对Cu/Al复层材料界面影响的研究

Research on Effects of Annealing Process on Interface of Cu/Al Cladding Materials

黄国平 1汤春江 1王群骄2
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作者信息

  • 1. 中国电子科技集团公司第四十三研究所 微系统安徽省重点实验室,安徽 合肥 230088
  • 2. 东北大学 材料科学与工程学院,辽宁沈阳 110819
  • 折叠

摘要

采用纯铜/纯铝和纯铜/铝合金进行400℃温轧和退火热处理,并对得到的Cu/Al复层材料进行界面结合强度测试、界面金相显微组织分析和界面扫描电镜分析.结果表明:Cu/Al复层材料界面处Cu/Al中间相的形成需要一定的孕育期,其形成过程为:形核→核长大→沿界面横向连片生长→沿界面法线方向纵向生长;纯铜/纯铝复层材料最佳退火工艺为300 ℃ ×1 h,最大界面结合强度可达2.4 N/mm;而纯铜/铝合金为300 ℃ ×3 h,界面结合强度最大值为3.1 N/mm,保证了材料的成型性能,同时防止金属间化合物的生成;经较高温度的长时退火(500 ℃ ×5 h),纯铜/铝合金比纯铜/纯铝复层材料界面更容易形成脆性金属间化合物相,导致界面结合强度的降低,造成界面在剥离条件下的脆性断裂.

Abstract

The pure copper/pure aluminum and pure copper/aluminum alloy were used for 400 ℃ warm rolling and annealing heat treatment,and the interface binding strength test,interface metallophase microstructure analysis and interface SEM analysis were also performed for the resulting Cu/Al cladding materials.The results show that,the formation of the Cu/Al mesophase at the Cu/Al cladding materials interface requires a certain gestation period,and the formation process is:nucleation→nucleation growth→continuous growth along the interface laterally→vertical direction along the normal direction of the interface growth.The best annealing process of pure copper/pure aluminum cladding materials is 300 ℃ ×1h,and the maximum interface bonding strength can reach 2.4 N/mm.While the pure copper/aluminum alloy is 300 ℃ ×3 h,the maximum interface bonding strength is 3.1 N/mm,which ensures the formability of the materials and prevents the formation of intermetallic compounds.The pure copper/pure aluminum alloy is more likely to form a brittle intermetallic compound phase than the pure copper/pure aluminum cladding material interface,which can lead to the decrease of the interface bonding strength and the brittle fracture of the interface under peeling conditions.

关键词

Cu/Al复层材料/温轧/退火/界面/中间相

Key words

Cu/Al cladding materials/warm rolling/annealing/interface/mesophases

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基金项目

武器装备预研基金项目(2006ZYTH0013)

出版年

2024
热加工工艺
中国船舶重工集团公司热加工工艺研究所 中国造船工程学会船舶材料学术委员会

热加工工艺

CSTPCD北大核心
影响因子:0.55
ISSN:1001-3814
参考文献量9
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