铜基材料热变形与热加工工艺 下载 mobi epub pdf 电子书 2024

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编辑推荐

适读人群 ：本书可供高等院校、科研院所、企业等有关材料研发人员、设计人员参考，也可供高校材料科学与工程、冶金工程等专业高年级研究生、本科生学习。
高性能电子铜合金及铜基复合材料在电子信息、智能制造、纳微加工、航空航天、汽车、国防等国民经济领域得到广泛应用，成为一些领域的关键功能材料。铜合金的性能优异，热加工工艺技术要求高，尤其是工艺设计困难，工艺曲线需要大量实验数据测定。本书由河南科技大学材料学院多为教授共同编写，汇集了十多年的科研数据，工艺参数设计具有显著参考价值。

内容简介

高性能电子铜合金及铜基复合材料在电子信息、智能制造、纳微加工、航空航天、汽车、国防等国民经济领域得到广泛应用，成为一些领域的关键功能材料。铜基材料的热变形行为与其热加工工艺性能和少、无切削精密成形性能密切相关。本书简要介绍了金属材料热加工热-力物理模拟发展现状、热-力物理模拟试验机、材料和热加工领域的物理模拟技术、热加工热-力物理模拟理论基础、金属材料热加工的热-力物理模拟试验技术及数据处理等，重点介绍了著者近年研发的高性能铜合金、弥散铜、弥散铜基复合材料、电接触材料等新材料的设计、制备、组织性能与热变形处理。

作者简介

张毅，重庆潼南人，河南科技大学教授、博士、硕士生导师、美国南佛罗里达大学访问学者；河南省教育厅学术技术带头人、河南省高等学校青年骨干教师、河南科技大学青年学术带头人；中国热处理学会青年工作委员会委员，河南省热处理学会副秘书长、河南省热处理行业协会理事。

内页插图

目录

第1章绪论1
1.1材料加工物理模拟的基本概念和现代意义1
1.2现代材料加工的物理模拟技术2
1.2.1电阻加热热模拟试验机3
1.2.2高频感应加热热模拟试验机12
1.2.3MMS系列热力模拟实验机的型号与性能分类17
参考文献18
第2章材料加工物理模拟的基本试验方法19
2.1高温拉伸试验19
2.2高温压缩试验24
2.2.1圆柱体单向压缩试验24
2.2.2平面应变压缩试验26
2.2.3多道次压缩试验28
2.3高温热扭转试验30
2.4测定CCT曲线试验31
2.4.1试验原理31
2.4.2试验方法32
参考文献37
第3章热加工理论基础38
3.1热变形机理38
3.1.1晶内变形38
3.1.2晶间变形39
3.2热加工组织演变与性能变化41
3.2.1热加工过程中的组织演变41
3.2.2热加工对材料性能的影响42
3.3动态回复与再结晶44
3.3.1动态回复44
3.3.2动态再结晶45
3.4时效析出与动态再结晶的相互作用51
参考文献53
第4章金属材料热变形的热模拟试验技术及数据处理55
4.1热模拟试验参数的确定原则55
4.2真应力-真应变曲线57
4.3动态材料学模型59
4.4热加工图的构建与应用61
4.4.1数据处理步骤61
4.4.2热加工图的分析66
4.5动态再结晶临界条件67
4.5.1真应力-真应变曲线的非线性拟合67
4.5.2临界应变的确定70
4.6本构方程的建立72
参考文献74
第5章高性能铜合金热变形76
5.1Cu-Ni-Si合金引线框架铜合金76
5.1.1材料制备、组织与性能76
5.1.2Cu-Ni-Si合金真应力-真应变曲线80
5.1.3Cu-Ni-Si合金本构方程83
5.1.4热加工图85
5.1.5组织演变86
5.2Cu-Cr-Zr引线框架铜合金90
5.2.1Cu-Cr-Zr合金组织与性能90
5.2.2流变应力曲线95
5.2.3本构方程99
5.2.4热加工图101
5.2.5热变形组织演变107
5.3Cu-（0.2～1.0）Zr-（RE）合金111
5.3.1材料的制备、组织与性能111
5.3.2真应力-真应变曲线125
5.3.3本构方程140
5.3.4热加工图143
5.3.5热变形组织演变152
参考文献159
第6章弥散铜基复合材料的热变形163
6.1弥散铜-钼复合材料163
6.1.1材料制备、组织与性能163
6.1.2Mo/Cu-Al2O3复合材料真应力-真应变曲线166
6.1.3Mo/Cu-Al2O3复合材料热变形的本构方程168
6.1.4Mo/Cu-Al2O3复合材料热变形的DMM加工图及显微组织174
6.2弥散铜-W复合材料180
6.2.1材料制备、组织与性能180
6.2.2W/Cu-Al2O3复合材料真应力-真应变曲线183
6.2.3W/Cu-Al2O3复合材料热变形的本构方程184
6.2.4W/Cu-Al2O3复合材料的热加工图186
6.3弥散铜-WC复合材料190
6.3.1材料制备、组织与性能190
6.3.2WC/Cu-Al2O3复合材料真应力-真应变曲线192
6.3.3WC/Cu-Al2O3复合材料热加工图194
6.4弥散铜-TiC复合材料196
6.4.1材料制备、组织与性能196
6.4.2TiC/Cu-Al2O3复合材料的真应力-真应变曲线198
参考文献205
第7章电接触材料的热变形207
7.1SPS烧结Cu-Mo-WC电接触材料207
7.1.1材料制备、组织与性能207
7.1.2真应力-真应变曲线213
7.1.3本构方程215
7.1.4组织演变217
7.2SPS烧结Cu-W-TiC电接触材料220
7.2.1材料制备、组织与性能220
7.2.2真应力-真应变曲线225
7.2.3本构方程225
7.2.4组织演变228
7.3真空热压烧结W-Cu电接触材料230
7.3.1材料制备、组织与性能230
7.3.2真应力-真应变曲线236
7.3.3本构方程240
7.3.4热加工图244
7.3.5组织演变249
7.4SPS烧结Cu-Mo-WC电接触材料254
7.4.1材料制备、组织与性能254
7.4.2真应力-真应变曲线260
7.4.3本构方程262
7.4.4热加工图265
7.4.5组织演变269
参考文献273
第8章Al2O3-弥散铜的热变形275
8.1Al2O3-弥散铜制备、组织与性能275
8.1.1Al2O3-弥散铜制备275
8.1.2Al2O3-弥散铜性能276
8.1.3Al2O3-弥散铜显微组织278
8.2Al2O3-弥散铜的真应力-真应变曲线280
8.3本构方程284
8.4热加工图285
参考文献291

前言/序言

模拟是对真实事件或者过程的虚拟或物拟。现代的材料加工物理模拟，主要指采用热模拟试验机进行物理模拟。热模拟试验机出现在第二次世界大战之后，在现代材料研发机构和加工、制造等行业得到广泛应用。热模拟试验机是一种提供了高温环境的动态材料试验机，它可以动态地对材料受热和成形过程全生命周期地进行物理模拟。其模拟功能齐全，应用广泛，可以进行包括连铸冶炼工艺、轧制锻压工艺、焊接工艺、金属热处理工艺和机械热疲劳等方面内容在内的动态过程模拟试验，可以测定金属高温力学性能、应力应变曲线、金属热物性及CCT曲线等。材料加工的物理模拟是在实验室里使用真实的材料，经历实际制造工艺或最终服役工况来精确地再现其受热和受力作用的过程。在该模拟过程中使用一个小的真实材料样品，而该样品与全尺寸制品在制造工艺或最终服役工况中具有相同或相似的受热和受力条件。在现代热模拟试验机中模拟的结果将非常具有实用价值，因此，实验室中的模拟结果可以直接应用到全尺寸的生产实践中。
本书系统介绍了基于热模拟试验机的现代金属材料加工和物理特性表征的物理模拟的基本概念和意义、现代材料加工的物理模拟技术、材料加工物理模拟的常用试验方法，如高温拉伸试验、高温压缩试验、高温扭转试验和测定CCT曲线试验，进行了介绍和应用举例；对热加工理论基础、金属材料热加工的热模拟试验技术及数据处理进行了详细介绍，内容涉及热模拟试验参数的确定原则、真应力-真应变曲线、基于动态材料学模型本构方程构建的数据处理步骤、Z参数的确定、动态再结晶临界条件与热加工图的构建及应用等。本书特别对河南科技大学及有色金属共性技术河南省协同创新中心电子铜合金研究团队自1995年以来，就有关高性能铜合金和电接触材料等铜基材料的热变形行为的热模拟研究成果进行了总结与概括，涉及的材料包括多元微合金化高性能IC框架铜合金、微纳结构混杂氧化物弥散强化铜、弥散铜-W/Mo/WC/TiC电接触复合材料，制备方法涉及大气熔铸、真空熔铸、传统粉末冶金、真空热压烧结、放电等离子烧结（SPS）等多种技术，研究成果已在相关产品中得到应用或作为技术储备。
本书由张毅、安俊超、贾延琳、周旭东、付明、田保红、刘勇、殷婷、高直、王智勇、高颖颖、孙慧丽撰写完成，其中第1、2章由河南科技大学周旭东教授撰写；第3、4章由河南科技大学张毅教授、北京机电研究所有限公司高直工程师、河南科技大学孙慧丽撰写，第5章由北京工业大学贾延琳博士和河南科技大学张毅教授、河南工业技师学院高颖颖撰写；第6章由洛阳理工学院安俊超博士撰写；第7章由河南科技大学殷婷实验师、刘勇教授及中国空空导弹研究院付明研究员撰写；第8章由田保红教授、安俊超博士、洛阳轴承研究所有限公司王智勇高级工程师撰写。全书由张毅和田保红教授统稿。河南科技大学材料分析实验中心李炎教授、祝要民教授、刘玉亮博士、李武会博士，金属材料工程系王顺兴教授、贾淑果教授、任凤章教授，材料学实验中心张兴渊工程师，材料加工实验中心刘亚民高级工程师、郜建新高级工程师、赵培峰副教授、王要利实验师、刘重喜高级技师，河南省工程材料实验教学示范中心李红霞高级工程师、朱宏喜副教授、殷婷实验师等教师参与了部分研究工作。有关研究工作还得到有色金属共性技术河南省协同创新中心、河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室的谢敬佩教授、李全安教授、宋克兴教授、黄金亮教授、王文焱教授等教师的帮助与支持。河南科技大学材料科学与工程学院硕士研究生李瑞卿、许倩倩、李艳、孙慧丽、田卡、孙永伟、张晓伟、冯江、杨志强、杨雪瑞、程新乐、殷婷、赵瑞龙、朱顺新等和部分本科毕业生也参与完成了部分研究工作。在此向他们表示衷心的感谢。本书的撰写得到孙慧丽、李国辉、王冰洁等硕士的大力协助，感谢他们的辛勤劳动。
本书的有关项目研究得到国家自然科学基金（51101052、U1704143）、河南省科技开放合作项目（172106000058）、河南省高校科技创新人才支持计划（18HASTIT024）、河南省高校科技创新团队计划（2012IRTSTHN008 ）、河南省杰出青年基金项目（0521001200 ）、河南省高等学校青年骨干教师资助计划（2012GGJS-073）、河南省重点攻关项目(152102210074、162102410022）、河南省教育厅自然科学研究资助项目(2011QN48、14B430015、15A430006）和河南科技大学青年学术带头人启动基金（13490001）、洛阳市科技计划项目（020902）等项目的资助。
感谢有色金属共性技术河南省协同创新中心与河南省有色金属材料科学与加工技术重点实验室对有关研究的资助。感谢河南科技大学材料科学与工程学院、洛阳理工学院材料科学与工程学院、北京工业大学材料科学与工程学院和化学工业出版社对本书的撰写和出版给予的支持。
书中的主要内容是作者研究团队近年来研究工作的总结，本书在撰写过程中参考了部分相关文献，在书中都尽可能以参考文献形式列出，特向有关作者表示由衷的感谢。由于作者水平有限，恳请读者不吝批评指正。

作者
2018年2月于洛阳
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