铜热浸镀铝的组织与性能

稀有金属, 2015, 39(10): 955-960. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.2015.10.015

铜热浸镀铝的组织与性能

王征 ^1, , 刘平 ^2, , 刘新宽 ^3, , 陈小红 ^4, , 何代华 ^5, , 马凤仓 ^6,

1.上海理工大学机械工程学院,上海,200093

2.上海理工大学机械工程学院,上海200093;上海理工大学材料科学与工程学院,上海200093

3.上海理工大学材料科学与工程学院,上海,200093

4.上海理工大学材料科学与工程学院,上海,200093

5.上海理工大学材料科学与工程学院,上海,200093

6.上海理工大学材料科学与工程学院,上海,200093

基金项目: 国家自然科学基金项目(51201107) 上海市科委基础重点项目(10JC1411800)资助上海市教委科研创新项目(11YZ112)

关键词：铜 , 铝 , 热浸镀 , 导电性能 , 结合性能

Microstructure and Performance of Hot-Dip Aluminizing Coating of Copper

Keywords： copper , aluminum , hot-dip , conductivity , bonding

采用一浴法对铜进行了热浸镀镀铝试验,热浸镀时间为8s,热浸镀温度为690～740℃.研究了热浸镀温度对Cu/Al复合材料组织、导电性能及结合性能的影响,采用扫描电子显微镜(SEM)和偏光显微镜(PM)观察双金属结合界面金相组织形貌,用能谱仪(EDS)进行化学成分分析,用X射线衍射仪(XRD)进行物相分析.结果表明:隧着热浸镀温度的升高,Cu/Al复合材料导电性能迅速降低;结合性能出现先升高后降低的趋势.在热浸镀温度为710℃、热浸镀时间为8 s的条件下,Cu/Al复合材料过渡层的金属间化合物晶粒比较小而且分布较均匀,相比温度升高获得的粗大晶粒而言更有弥散强化优势,并且有利于应力的缓解释放,此时Cu/Al复合材料结合强度最高,达到了最大的16 MPa,过渡层内形成了良好的结合界面;Cu/Al复合材料界面主要生成了CuAl2,CuAl,Cu9 Al4,K3 AlF6等化合物,但金属间化合物过多会对缺陷比较敏感,易产生裂纹,严重影响Cu/Al复合材料的导电性和结合性.Cu/Al复合材料的界面结构为Cu/Cu-Al化合物+Cu基固溶体/Al-CuAl2共晶组织+Cu-Al化合物+Al基固溶体/Al.

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