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制备引线框架材料Cu-Ni-Si系合金的传统工艺为:熔炼-铸造-锻造-热处理-轧制-薄板。这套工艺流程不仅成本高、污染重,而且制备的Cu-Ni-Si合金远达不到引线框架材料对其性能的要求。本课题拟采用快速凝固技术改善这套工艺,由于快速凝固技术冷却速度快,可省去锻造-固溶处理就直接轧制成形。希望通过快速凝固技术改善工艺流程,降低生产成本,提高生产效率,同时得到综合性能更能符合当今引线框架对材料Cu-Ni-Si系合金的要求。本文分别采用了普通熔铸法、铜模喷铸法制备了Cu-2.4Ni-0.46Si-0.22Cr-0.33Zn合金,然后进行了一系列的热处理,得到达到最优综合性能的工艺流程,并就制备方法对合金组织结构与性能的影响进行了研究。得到的主要结论如下:1、与常规固溶相比,快速凝固技术一方面提高了液体金属过冷能力,使形核率增加,进而获得细化的初生晶粒;同时,固溶原子被过饱和的固溶在基体中,增加了晶格畸变,由于细晶强化与固溶强化显著提高了显微硬度。另一方面,快速的冷却速度破坏了平衡凝固,大量的晶格畸变、空位、位错被保留下来,使得合金的导电率的下降。2、与传统“固溶处理+时效”相比,“快速凝固+时效”使合金的显微硬度显著提高,导电率也有所提高。在快速冷却的过程中,大量的空位、亚晶界等晶体缺陷被保留下来,为沉淀相的时效析出提供了更多的析出“通道”,使得强化相更快,更均匀弥散地分布在基体表面上,同时加上细晶强化作用,合金的显微硬度提高了很多,溶质原子的充分析出使得合金的导电率也有所提高。3、经扫描电子显微镜和能谱分析可得:分布在合金基体晶界处的树枝状的骨干物是由于快速凝固过程造成的枝晶偏析,枝干与枝间成分差别很大,枝干先凝固,晶内富Ni2Si;枝间后凝固,基体富含Ni。另外基体表面还存在一些质点,主要成分为Cr3Si,在Cu-2.4Ni-0.46Si-0.22Cr-0.33Zn合金中, Cr原子加入是为了Si原子的从基体中析出形成强化相Cr3Si。经X射线衍射分析:Cu-2.4Ni-0.46Si-0.22Cr-0.33Zn合金中主要强化相为Ni2Si相和Cr3Si相。4、时效前冷变形使合金中空位、位错等晶格缺陷增多,为溶质原子的析出提供更多的“通道”,使得沉淀相更快更细小、均匀、弥散的析出,进一步提高合金的显微硬度;同时,冷变形可以使基体中的残余溶质原子进一步的析出。晶格畸变程度大大减小,导电率也能迅速恢复。5、经过40%冷变形+500℃时效处理,常规固溶在3h达到时效峰值:显微硬度225.64HV,导电率38%IACS;快凝态1#合金在1h达到时效峰值:显微硬度268.07HV,导电率32%IACS;快凝态2#合金在2h达到时效峰值:显微硬度248HV,导电率33%IACS;快凝态3#合金在2h达到时效峰值:显微硬度240.44HV,导电率34%IACS。