赵海泉[1]2003年在《引线框架材料KFC水平连铸工艺研究》文中研究指明高精度引线框架KFC铜带是制造集成电路引线框架的关键材料，在国内具有广阔的发展空间。传统的生产方法是半连续铸造、大锭热轧、高精冷轧，工艺流程长、成品率低、设备投资大。本论文论述了卧式连铸卷坯高精冷轧方法生产引线框架KFC铜带的研究情况，确定了产业化生产的生产工艺及重要参数，通过调整生产工艺，去除铜基体中的有害气体杂质，同时加入晶粒细化剂，使晶粒细化而达到提高铸坯的致密度，从而解决KFC生产中的纵裂、含气、晶粒偏大等缺陷，为我国引线框架铜带生产提供了重要保障。
黄国杰, 谢水生, 程镇康, 闫晓东, 涂思京[2]2005年在《KFC铜合金带材的生产工艺研究》文中研究表明研究了铜合金水平连铸中在线固溶处理方法对合金组织的影响,分析了不同工艺参数下的第二相析出物,同时研究了不同的轧制与热处理工艺的微观组织结构。
李伟轩[3]2009年在《电磁场在铜连铸中应用的研究》文中认为本文围绕电磁场在铜坯两种主要连铸工艺,即水平连铸和垂直半连铸中的应用开展研究,包括板带坯水平连铸的电磁搅拌,电磁复合作用下的金属凝固和连铸,以及高性能无氧铜的软接触电磁连铸,期望通过实验室模拟、现场试验和工业实践,开发新技术,推动电磁技术在金属铜坯连铸中的推广和应用。本文针对超薄板坯宽厚比大、电磁搅拌时感应效率低下,铜制结晶器对交变电磁场屏蔽强烈,水冷感应线圈在生产中易产生安全事故,以及交变电磁场对生产现场控制设备有干扰等问题,提出了施加静磁场和与其正交的直流电,形成定向电磁搅拌的新模式,设计了工业试验和试生产用的铜合金超薄板坯(板带坯)水平连铸电磁搅拌结晶器,对其搅拌特点和规律进行了深入研究,掌握了基本规律,进而开展了Cu-Fe-P系KFC合金和Cu-Ni-Zn系锌白铜合金的板带坯水平连铸电磁搅拌的工业试验和试生产。结果显示,在电磁搅拌作用下,铜合金超薄板坯(板带坯)水平连铸的凝固界面形状发生很大变化,搅拌对流对凝固前沿的溶质富集产生强烈的抑制作用,使板带中的Fe元素偏析现象大幅度下降(当输入电流达到800A时偏析近零);同时,电磁搅拌使凝固组织细化,中心层出现明显等轴晶带并使疏松等缺陷消失,而铸坯边缘区域的柱状晶组织则变细且生长方向趋向铜液来流方向(发生偏移),柱状晶一次主轴之间间距随搅拌电流增高而减小,铸坯的抗拉强度比普通连铸时提高39%。本文开发了采用稳恒强磁场与工频小电流复合作用产生电磁振荡的方法,在实验时中进行了较高熔点的纯铝及Al-4.5%Cu合金的电磁振荡下的凝固实验,发现电磁振荡技术可以明显细化金属的凝固组织。对于纯铝,同一交变电流强度(10A)下,当磁感应强度为6T时,试样细化程度存在峰值,晶粒数最多,但是在纵截面上存在明显的细化衰减现象。6T磁感应强度和5A交变电流时两者的复合作用的细化晶粒作用最明显。对于Al-4.5%Cu合金,单一稳恒磁场或单一的交变电流均不能改变合金的树枝晶形貌。只有当磁场和电流复合时枝晶才有可能被打碎,复合作用小时合金凝固组织为等轴状和颗粒状混合的凝固组织,复合作用大时凝固组织以颗粒状为主。在10T磁感应强度下,随着交变电流的增加液体波动加剧,枝晶被打碎的程度增加,直至完全转变为颗粒状组织。揭示晶粒细化的原因主要是电磁复合作用造成的波动力对初始晶核的冲刷,以及电磁压力折断枝晶臂引起的晶核增值,而并非通常认为的空化效应。工业试生产证明了在实际生产中利用电磁复合作用细化晶粒改善铸坯质量的可行性。本文在理论计算和实验室模拟实验的基础上,设计出铜坯连铸用软接触电磁结晶器,并且在无氧铜的生产中得到成功应用,在此基础上提出“电磁(搅拌)脱氧-电磁连铸”的无氧铜生产方法,实现了国内铜加工企业现有装备条件下的大尺度、高性能无氧铜材料的非真空、低成本、连续性生产。该方法生产的无氧铜材的铜含量≥99.97%,氧含量在5-10ppm,超过国家TU1标准(部分达到TU0标准),完全满足国际上电真空领域用高性能无氧铜的性能指标,并且物理、力学性能均优于同类产品,其中,铸坯密度8.92~8.94g/cm3(接近铜的理论密度8.96g/cm3),屈服强度51MPa,抗拉强度155MPa,延展率45%,断面收缩率70%;材料电阻率0.01712?mm2/m(国际退火无氧铜材料的标准电阻率为0.01742?mm2/m,国内的行业标准为0.01777Ωmm2/m),电导率为104%IACS,比国际上同类材料的电导率标准提高1.75%,比国内行业标准提高3.80%;同时,在高温真空条件下,材料的全排气量为5.6mPa·m3/g,仅为日本采用常规方法所生产的同类产品的40%。综合上述研究成果,本文在超薄板坯(板带坯)水平连铸电磁搅拌和电磁振荡结晶器及连铸工艺等方面开辟了新的思路和有实用意义的工业试验,为今后的发展和新技术开发建立了基础。在有色金属连铸用软接触电磁结晶器设计与实用化,高性能无氧铜材料制备的电磁(搅拌)脱氧-电磁连铸新方法等方面实现了技术创新,形成了大尺度、高性能无氧铜材料的低成本和规模化生产,其产品在应用领域和物理、力学性能等方面均达到国际前沿标准,
蒋鑫[4]2016年在《快速凝固与水平连铸Cu-Zr-Al合金的组织与性能研究》文中指出本文以Cu-Zr-Al合金为主要研究对象,采用快速凝固铜模铸造法制备了不同Zr、Al元素添加量的合金棒材,研究了合金铸态组织与性能的关系。对合金进行了冷轧-时效处理,研究了时效温度和时间对合金导电率和力学性能的影响,确定了最佳的时效工艺；同时还探究了合金的水平连铸工艺,对连铸合金棒材进行了组织与性能分析。铜模喷铸2 mm直径Cu90Zr10-xAlx (x=1,3,5,7,9; at.%)合金棒由α-Cu和Cu5Zr相组成,Al固溶于α-Cu中。其中Cu90Zr9Al1由a-Cu+Cu5Zr的共晶组织基体和其上弥散分布的纤维状Cu5Zr相组成,Cu90Zr7Al3和Cu90Zr5Al5由先析出的枝晶状a-Cu和枝晶间的α-Cu+Cu5Zr共晶组织构成,Cu90Zr3Al7和Cu90ZnAl9由a-Cu晶粒和晶界处的少量a-Cu+Cu5Zr共晶组织所构成。合金具有优异的力学性能,Cu90Zr9Al1、Cu90Zr7Al3和Cu90Zr5Al5合金棒的压缩屈服强度分别达到1513 MPa、1066 MPa和812 MPa,维氏硬度分别为420、326和250。合金的高强度来源于铜模喷铸生成的细小组织,冷却速率降低,合金组织变粗大,强度也随之降低。铜模铸造20mm直径的Cu99Zr0.5Al0.5合金由细小的等轴晶粒组成,晶界处存在少量a-Cu+Cu5Zr共晶组织,冷轧后等轴晶粒在轧制方向上被压扁、拉长,形成条带状变形组织,晶界处共晶组织破碎,呈不连续条状分布。冷轧态合金的抗拉强度随轧制加工率的提高而升高,导电率随轧制加工率的提高而下降。经过70%冷轧的Cu99Zr0.5Al0.5合金时效过程中维氏硬度先上升后下降,并且时效温度越高,维氏硬度峰值出现的越早。而导电率先迅速上升,2 h后开始缓慢上升,温度越高,导电率上升得越快。经过450℃/1 h时效,合金具有最佳的综合性能,维氏硬度为172,抗拉强度为460 MPa,伸长率为16.4%,导电率为60.1%IACS。采用自行设计的真空双室差压水平连铸设备,通过改变拉坯速度、拉坯温度、拉停循环时间、两室压差、冷却水流量等工艺参数,在合适的工艺下成功地连铸出纯铜和Cu90Zr9Al1合金棒,合金棒具有良好的表面质量。其中,水平连铸出的Cu90Zr9Al1合金棒由交替分布的α-Cu和Cu5Zr相组成,压缩断裂强度为996.0 MPa,抗拉强度为865.7MPa,导电率为12.3% IACS。
参考文献：
[1]. 引线框架材料KFC水平连铸工艺研究[D]. 赵海泉. 北京工业大学. 2003
[2]. KFC铜合金带材的生产工艺研究[J]. 黄国杰, 谢水生, 程镇康, 闫晓东, 涂思京. 稀有金属. 2005
[3]. 电磁场在铜连铸中应用的研究[D]. 李伟轩. 上海大学. 2009
[4]. 快速凝固与水平连铸Cu-Zr-Al合金的组织与性能研究[D]. 蒋鑫. 大连理工大学. 2016
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