微量Mg元素添加对铜晶粒尺寸热稳定性的影响

作者：谢功园; 陈宇强^*; 刘文辉; 潘素平; 宋宇峰; 刘阳; 谭欣荣

来源：湖南科技大学学报（自然科学版）, 2023, 38(02): 117-124.

DOI：10.13582/j.cnki.1672-9102.2023.02.016

• Mg元素
• 铜合金
• 晶粒尺寸
• 织构

作为重要的导电导热材料，铜在高温下的晶粒尺寸热稳定性是目前新能源、电子通信等领域的研究热点.利用电子背散射衍射、透射电子显微镜以及高角度环形暗场扫描透射进行分析，研究微量Mg元素添加对铜在高温热暴露下的晶粒长大行为及织构演变的影响规律.结果表明：0.12%(质量分数，下同)的Mg元素添加可以明显地提高铜在高温下的晶粒尺寸热稳定性.纯铜经650℃/10 min和950℃/10 min热暴露后的平均晶粒尺寸为58.2, 198.0μm,添加0.12%的Mg元素后，铜合金经650℃/10 min和950℃/10 min热暴露后的平均晶粒尺寸为23.5, 82.5μm.此外，0.12%的Mg元素添加明显弱化了铜合金在高温热暴露后的立方织构(Cube){001}<100>,提高了合金中黄铜织构(Brass){110}<112>和铜型织构(Copper){112}<111>的体积分数. Mg元素添加使铜合金形成了10～20 nm的细小γ(Cu2Mg)相，这些γ相对晶界具有明显的钉扎作用，可以抑制晶粒的生长，使铜合金具有较好的晶粒尺寸热稳定性，并且对合金电导率的影响较小.

• 单位
  湖南科技大学; 中南大学