晶界工程对微合金化纯铜导电性和热稳定性的影响

梁十军; 刘海涛; 张彦敏; 宋克兴; 郭慧稳; 郭引刚

doi:10.15980/j.tzzz.20240121

研究·合金性能 | 浏览量 : 0 下载量: 1 CSCD: 0

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专辑

晶界工程对微合金化纯铜导电性和热稳定性的影响
Effects of Grain Boundary Engineering on Conductivity and Thermal Stability of Microalloyed Pure Copper
2025年45卷第3期页码：424-427
收稿日期：2024-03-25，

修回日期：2024-05-08，

录用日期：2024-05-28，

纸质出版日期：2025-03-20
DOI： 10.15980/j.tzzz.20240121
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梁十军，刘海涛，张彦敏，等. 晶界工程对微合金化纯铜导电性和热稳定性的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2025，45（3）：424-428. DOI： 10.15980/j.tzzz.20240121.

LIANG S J，LIU H T，ZHANG Y M，et al. Effects of grain boundary engineering on conductivity and thermal stability of microalloyed pure copper［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2025，45（3）：424-428. DOI： 10.15980/j.tzzz.20240121.

摘要

利用晶界工程对Cu-Ti-S微合金化纯铜组织结构进行调控，并结合电子背散射衍射（EBSD）和光学显微镜（OM）分析了晶界工程处理对导电性和热稳定性的影响与作用机理。结果表明，晶界工程处理（每道次工艺为：冷轧20%→再结晶退火530 ℃×10 min→ 水冷，循环4道次）可显著提高微合金化纯铜的晶粒尺寸热稳定性，并保持高导电性能。经0道次和4道次晶界工程处理试样的电导率分别为58.66、58.89 MS/m，在900 ℃×30 min高温加热后的晶粒尺寸分别为129.52、50.76 μm，有效抑制了晶粒长大。这主要与晶界工程处理增加了Σ3

CSL晶界比例有关，特别是Σ3 CSL晶界比例，具有低的晶界能量和迁移率。

Abstract

Grain boundary engineering was employed to control the microstructure of Cu-Ti-S microalloying pure copper. The influence and mechanism of grain boundary engineering on conductivity and thermal stability were analyzed by electron backscatter diffraction （EBSD） and optical microscopy （OM）. The results indicate that grain boundary engineering treatment （Each pass process： cold rolling 20%→ recrystallization annealing 530 ℃×10 min → water cooling， 4 cycles） can significantly improve the thermal stability of grain size of microalloyed pure copper and maintain high conductivity. The conductivity of specimens treated with 0-pass and 4-pass grain boundary engineering is 58.66 MS/m and 58.89 MS/m， and the grain sizes are 129.52 μm and 50.76 μm after high temperature heating at 900 ℃ for 30 min， respectively， which effectively inhibits the grain growth. The results are mainly attributed to the increase of proportion of Σ3

CSL grain boundaries in grain boundary engineering， especially Σ3 CSL grain boundaries， which possesses low grain boundary energy and migration rate.

关键词

Keywords

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