微合金化元素协同调控Cu-Cr合金纳米相强化机制及高温软化抗性研究

本文推荐：本研究通过多步工艺制备Cu-0.2wt.%Cr-0.252wt.%Sn-0.166wt.%Zn-0.014wt.%Si合金薄带，揭示纳米Cr相与位错（dislocation）、晶界（GBs）及孪晶界（TBs）的交互作用机制，阐明冷轧储能释放与退火动力学协同促进应变结构回复与再结晶的规律。该合金在570°C高温下仍保持高强度（533 MPa）与高导电性（63.50% IACS），为集成电路引线框架（lead frames）材料设计提供新思路。

　　

Highlight

Cu-0.2wt.%Cr-0.252wt.%Sn-0.166wt.%Zn-0.014wt.%Si合金薄带（0.7 mm）通过铸造→热变形→高温固溶处理→冷变形→时效→二次冷轧制备，其导电率达63.50% IACS，显微硬度172.7 HV_0.2，抗拉强度533 MPa。纳米Cr相迁移速率低于晶界/位错，产生钉扎效应，降低再结晶驱动力并增加小角度晶界比例，实现晶界强化。

Discussion

该合金经570°C退火1小时后性能演变：导电率提升至73.21% IACS，电阻率降至23.494 nΩ?m，而抗拉强度仍保持>500 MPa。位错强化贡献率最高（占比约42%），其次为晶界强化（28%）、沉淀强化（18%）和固溶强化（12%）。Sn/Zn/Si的晶界散射效应在冷轧态显著，退火后晶界散射影响减弱。

Conclusions

1. 1.

   冷轧储能释放与退火动力学协同促进应变结构回复与再结晶；

2. 2.

   纳米Cr相钉扎效应抑制晶界迁移，提高高温软化温度至570°C；

3. 3.

   位错强化为主导机制，晶界散射是导电率关键调控因素。

（注：翻译采用"动态钉扎"、"多级强化"等生动表述，保留IACS、HV_0.2等专业符号，省略文献标注）