浇注温度对液-固轧制A356/6082复合板界面组织及力学性能的影响

采用液-固轧制复合技术制备A356/6082层状复合板,研究浇注温度对A356/6082复合板界面组织及力学性能的影响。结果表明:当浇注温度偏高时,界面区激冷作用强烈,细小的共晶硅在界面处堆积,阻碍元素进一步扩散;当浇注温度偏低时,两种合金仅仅在轧制力作用下形成机械结合,其显微硬度值在界面附近发生突变,由82.4 HV骤降至61.5 HV;当浇注温度为660℃时,复合板界面区组织均匀,元素扩散宽度约为93μm,实现了良好的冶金结合,其剪切强度最高可达到114.2MPa;随着浇注温度的降低,复合板抗拉强度逐渐提高;当浇注温度为620℃时,其抗拉强度最大为205 MPa,断裂位置首先发生在A356铝合金一侧。     

浇注温度对固-液轧制A356/2024板材复合界面的影响

采用固-液轧制法制备A356/2024铝合金层状复合材料,使用SEM和EDS对复合层界面组织及元素分布进行检测,并对复合界面处显微硬度进行测试和XRD物相检测,分析其界面结合强度。结果表明,随着浇注温度提高,板材复合界面处裂纹、气孔等缺陷逐渐消失,A356和2024铝合金溶质元素之间发生了互扩散,界面呈冶金结合并出现过渡区。在浇注温度较低时,界面处元素富集形成Al_2CuMg、CuAl_2金属间化合物等硬脆相。A356到2024铝合金界面处硬度(HV)从61.5突变为123.9,从而在界面处引起脆性;在较高浇注温度下,界面处元素均匀向两侧扩散,不易形成元素堆积,从A356到2024铝合金,硬度(HV)从63.3逐渐上升到104.5,界面结合牢固。     

热处理对钛-钢爆炸轧制复合板组织和性能的影响（英文）

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、透射电子显微镜、显微硬度计和拉剪实验,研究不同热处理温度对钛-钢爆炸轧制复合板界面组织特征和性能的影响。热处理温度为650、750、850、950°C,保温时间为60 min。结果表明:热处理过程加速界面元素扩散和组织的转变。随着温度的升高,复合板剪切强度下降。在850°C及以下温度热处理时,扩散反应层形成化合物TiC,剪切强度下降缓慢。当热处理温度超过850°C时,扩散反应层形成大量的Ti-Fe金属间化合物(Fe2Ti/FeTi)及少量的TiC,剪切强度明显下降。     

爆炸焊接银/不锈钢复合板性能研究

采用爆炸焊接法制备了银/不锈钢复合板,并对其进行了不同温度的热处理。研究了复合板的界面组织和元素分布,对复合板的显微硬度、剪切强度和弯曲性能进行了检测。结果表明,银/不锈钢复合板结合界面的形貌呈形变-正弦波的结合状态。以爆轰波传播方向为参考,银侧的波纹漩涡为前旋,不锈钢侧的波纹漩涡为后旋。银和不锈钢结合良好,界面处未发生元素扩散。银/不锈钢复合板的平均剪切强度在170 MPa以上,弯曲性能合格。温度在450℃以下的热处理不会明显改变银/钢复合板的力学性能。     

钛-钢爆炸复合板热处理过程中的扩散行为及数学模型

利用光学显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪、俄歇电子能谱分析仪和拉剪实验,研究了不同的热处理加热温度和保温时间对钛-钢爆炸复合板界面组织特征和性能的影响。热处理温度为750、850、950℃,保温时间为30、60、120 min。结果表明:热处理过程加速了组织转变和界面元素扩散。界面元素扩散主要形成的化合物为Ti C和Ti-Fe金属间化合物(Fe2Ti/Fe Ti)。随着温度的升高,界面扩散层厚度增加,复合板剪切强度下降。根据实验数据,提出了界面扩散层厚度和剪切强度与加热温度和保温时间的函数关系。     

热处理对钛铝复合板共挤压界面结合特性的影响

采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)和显微硬度计等研究了热处理对钛合金Ti6Al4V/纯铝AA1050复合板界面形貌特征、成分、力学性能以及显微硬度的影响,采用剪切试验对界面扩散层进行了力学性能研究.结果 表明:热处理温度会影响复合板界面扩散层的生成厚度,580℃时扩散层最厚,约为1.95 μm.3种不同热处理温度(540、560和580℃)条件下扩散层均有金属间化合物TiAl3生成,随热处理温度的升高,复合板界面显微硬度增加.当热处理温度为560℃时,复合板界面的最大剪切力和剪切强度达到峰值,分别为3877 N和73.2 MPa,剪切强度超过了纯铝基材(60 MPa).     

Al/Zn双金属复合板的界面研究

采用复合铸造制备了A356/Zn双金属复合板。通过改变两种合金的浇注顺序和A356铝合金浇注温度来改变复合板界面组织和过渡区厚度。通过对复合界面进行SEM+EDS分析,研究了A356/Zn双金属复合板界面组织的形成机制。结果表明,当A356铝合金浇注温度为660℃时,界面实现了良好的冶金结合,形成了发达的树枝晶,过渡区厚度约为2mm,结合界面根据生成相的不同可以分为3个区域;当A356铝合金的浇注温度为620℃时,中间区域的树枝晶有明显减小甚至消失,过渡区的厚度减小到约1mm。     

A356浇覆温度对铝/钢复合板界面组织及力学性能的影响

先采用热浸镀铝?锌工艺对Q235钢板进行表面镀层处理,后将液态的A356铝合金定量浇覆于经预热的钢板表面,通过液固铸轧成功制备铝/钢复合板。运用光学显微镜(OM)、SEM观察界面结合与组织形貌,结合EDS、XRD分析界面物相成分,并测试微观硬度、室温拉伸和剪切强度。结果表明:随着浇覆温度的提高,复合板界面间隙消失,整体趋势上扩散层厚度逐渐增加。当浇覆温度为710℃及以上时,界面处会形成Fe3Al、FeAl、FeAl2、Fe2Al5和FeAl3相。在同一浇覆温度下,硬度整体趋势为在Q235和A356基体中保持稳定,而在从Q235侧距界面中心100μm至A356侧距界面中心100μm的范围内连续下降。抗拉强度和剪切强度都表现出先增加后减小的趋势,浇覆温度为710℃时,复合板的成形质量最佳,抗拉强度和剪切强度都为最大,分别为336.4 MPa和137.6 MPa。     

退火温度对N08825/X52爆炸复合板界面组织与性能的影响北大核心CSCD

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X-射线衍射仪、显微硬度计及拉剪试验研究了退火温度对N08825/X52爆炸复合板界面组织和性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,界面X52侧显微组织逐渐发生回复再结晶;到580℃左右,界面X52侧组织开始发生再结晶,界面的硬化现象消失,界面附近显微硬度降到与X52基体同一水平。与热处理前相比,热处理后剪切强度降低缓慢。当退火温度小于580℃时,扩散层的γ-(Fe,Ni)固溶强化及结合区的塑性变形强化,导致界面结合强度较高,剪切试样全部在界面附近的X52基体处发生断裂,因此剪切强度基本未变;当加热温度高于580℃时,固溶强化幅度小于加工硬化消失引起的强度降低幅度,导致界面结合强度降低且剪切试样在波形结合界面处断裂。     

退火温度对N08825/X52爆炸复合板界面组织与性能的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X-射线衍射仪、显微硬度计及拉剪试验研究了退火温度对N08825/X52爆炸复合板界面组织和性能的影响。结果表明:随着退火温度的升高,界面X52侧显微组织逐渐发生回复再结晶;到580℃左右,界面X52侧组织开始发生再结晶,界面的硬化现象消失,界面附近显微硬度降到与X52基体同一水平。与热处理前相比,热处理后剪切强度降低缓慢。当退火温度小于580℃时,扩散层的γ-(Fe,Ni)固溶强化及结合区的塑性变形强化,导致界面结合强度较高,剪切试样全部在界面附近的X52基体处发生断裂,因此剪切强度基本未变;当加热温度高于580℃时,固溶强化幅度小于加工硬化消失引起的强度降低幅度,导致界面结合强度降低且剪切试样在波形结合界面处断裂。     

热处理对锆-钛-钢复合板力学性能及显微组织的影响（英文）

为了获得更好的锆-钛-钢复合板的综合性能,研究了热处理对锆-钛-钢复合板的影响。通过对锆-钛-钢界面的剪切强度试验分析,发现剪切强度随热处理温度的降低而减小。垂直于波纹方向的抗剪强度高于平行于波纹方向的抗剪强度。基于正交试验和方法分析,热处理因素对剪切强度和粘接强度的影响主次关系是:保温温度保温时间温度变化率。剪切试验的断口形貌为局部脆性断裂的韧性断裂。通过对力学性能、界面组织和显微硬度的分析,500℃, 2 h, 60℃/h;540℃, 1 h, 60℃/h的热处理均为合适的热处理工艺。随着保温温度的升高,晶粒变粗,界面富集元素富集区和扩散区,形成脆性金属间化合物Fe Ti。界面的显微硬度随热处理温度的升高而降低。     

热处理对锆-钛-钢复合板力学性能及显微组织的影响

为了获得更好的锆-钛-钢复合板的综合性能,研究了热处理对锆-钛-钢复合板的影响。通过对锆-钛-钢界面的剪切强度试验分析,发现剪切强度随热处理温度的降低而减小。垂直于波纹方向的抗剪强度高于平行于波纹方向的抗剪强度。基于正交试验和方法分析,热处理因素对剪切强度和粘接强度的影响主次关系是:保温温度>保温时间>温度变化率。剪切试验的断口形貌为局部脆性断裂的韧性断裂。通过对力学性能、界面组织和显微硬度的分析,500℃,2 h,60℃/h;540℃,1 h,60℃/h的热处理均为合适的热处理工艺。随着保温温度的升高,晶粒变粗,界面富集元素富集区和扩散区,形成脆性金属间化合物Fe Ti。界面的显微硬度随热处理温度的升高而降低。     

液固相复合-轧制铜包钢线的组织性能及界面冶金行为

以液固相复合-轧制工艺生产的铜包钢线为研究对象,研究了在特定工艺条件下铜/钢界面的组织组成及其界面区的冶金行为.经金相组织观察,铜、钢晶粒在界面处直接接触,界面呈极细微的凹凸不平的状态,经冷轧后,铜、钢晶粒在界面处互相咬合,且铜与钢的变形随着变形量的增大而趋于均匀.通过对界面区的成分进行能谱分析表明,Cu,Fe原子间发生了互扩散,形成了Fe/Cu的固溶体,其中Fe向Cu扩散量明显高于Cu向Fe的扩散量,测试界面结合强度表明,铜包钢线的初结合界面剪切强度可达80～95 MPa,轧制变形后该强度可提高3%～5%.     

终轧温度对2205/Q345C复合板界面组织和力学性能的影响

采用真空对称组坯+热轧法制备2205/Q345C复合钢板,研究了终轧温度对复合板界面微观组织、元素扩散、硬度分布及剪切强度的影响。结果表明:终轧温度为950~1100 ℃时2205/Q345C复合板的界面结合良好,基层Q345C钢板为铁素体+珠光体组织,复层2205双相不锈钢为奥氏体+铁素体组织。在界面附近,Q345C钢中的C向2205钢中扩散形成了脱碳层,而2205钢形成了“渗碳层”,且二者的深度均随终轧温度的增加而增加。2205钢中的Cr、Ni元素向Q345C钢中连续扩散,Cr原子扩散的剧烈程度高于Ni原子,扩散距离大于Ni原子,且二者的扩散距离均随终轧温度的升高而增加。随着终轧温度的升高,复合板的硬度变化不大,在界面附近2205钢硬度最高而Q345C钢硬度值最低,而界面的剪切强度略有降低,但均大于420 MPa,符合GB/T 8165—2008《不锈钢复合板和钢带》中剪切强度≥210 MPa的要求,且剪切断口中裂纹源区面积减小。终轧温度为950~1100 ℃时2205/Q345C复合板均获得了良好的力学性能。     

钒中间层钛/钢复合板结合界面结构与力学性能

利用真空热轧复合方法制备了钒中间层钛/钢复合板,采用SEM、EDS和XRD等分析结合界面形貌、元素扩散行为和界面相组成。结果表明:钒中间层钛/钢复合板界面实现了良好的冶金结合。与拉剪强度测试相结合,研究了钒中间层钛/钢复合板结合界面结构与力学性能。结果表明:钒中间层钛/钢复合板剪切强度均优于国家标准(140 MPa)。950℃轧制的复合板界面扩散层厚度大于900℃轧制的复合板扩散层厚度。钒中间层与Ti、Fe元素形成固溶体,有效阻止了金属间化合物TiFe和TiFe_2的产生。900℃轧制的钛钢复合板剪切强度为223 MPa,大于950℃轧制的复合板剪切强度。对剪切断口的分析表明裂纹多沿钒铁固溶体产生并扩展。     

退火温度对1060Al/TA2/CCSB爆炸复合板结合界面 微观组织与力学性能的影响

研究了1060Al/TA2/CCSB爆炸复合板结合界面在不同退火温度下的显微组织、力学性能。结果表明,复合板在其界面处呈现连续均匀分布的波状结合,界面处存在漩涡、熔化块、表面微裂纹和绝热剪切带等缺陷。对复合板进行拉脱测试和剪切测试,拉脱断裂发生在1060Al/TA2界面,1060Al/TA2界面的剪切强度低于TA2/CCSB界面。复合板波状界面的存在,阻碍了拉伸过程中的颈缩过程,使复合板塑性提高。随着退火温度升高到400℃,结合界面发生回复,消除了加工硬化效应,使得界面硬度降低;ASB消失并转变为等轴α晶粒,缺陷减少;界面处的熔化块发生溶解,使复合板结合界面组织结构更加均匀,获得良好的综合性能。     

R60702/TA2爆炸焊接复合板微观组织及力学性能研究

通过爆炸焊接的方法实现了R60702板与TA2板的结合。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、显微硬度计对热处理前后锆-钛结合界面的微观组织、元素扩散、显微硬度进行了分析;并研究了热处理前后复合板的力学性能和断口形貌。结果表明：爆炸焊接后,锆-钛结合界面呈波状,界面附近产生塑性变形和轻微的元素扩散,随着塑性变形的减弱界面两侧显微硬度也逐渐减小。热处理后,界面元素扩散明显,组织发生再结晶,显微硬度、抗拉强度、剪切强度较热处理前降低,而复合板的塑韧性得到提高。热处理后的复合板弯曲性能良好。     

温度对钛-钢爆炸复合板界面冶金行为的影响

本文研究了不同加热温度对钛一钢爆炸复合板界面组织与成分的影响规律,利用金相显微镜对界面形貌进行了观察,测定了界面结合区的显微硬度,并通过X射线能谱仪对试样界面区的元素扩散行为进行了分析。结果表明,580℃时,覆层钛一侧的绝热剪切线完全消失,晶粒发生再结晶;640℃时,基层钢一侧开始出现脱碳;750℃时,界面两侧的Fe、C和Ti元素发生了相互扩散。     

感应加热异温轧制制备钢/铝复合板

采取感应加热的方法异温轧制制备钢/铝复合板,整个过程处于一种Ar气保护氛围,研究了钢/铝复合板的结合性能和微观组织,并与冷轧工艺进行对比,分析了异温轧制工艺对结合性能的影响。结果表明:异温轧制的复合板由于钢层加热温度高于钢的动态再结晶温度,轧后碳钢组织出现等轴晶粒,发生了动态回复和再结晶,并且在钢侧近界面处产生一层平均晶粒尺寸约为5μm的等轴细晶区,相比于冷轧复合板,大大降低了复合板的加工硬化现象。异温轧制的钢/铝复合板微观界面贴合紧密,无孔洞和间隙,跨界面的Al和Fe元素扩散宽度达到2.4μm,复合板达到了良好的冶金结合状态,并且近界面的细晶区改善了板材性能,使得异温轧制复合板的剪切强度远高于冷轧板,在45%压下率下达到了85 MPa,是同等压下率冷轧复合板剪切强度(12 MPa)的7倍,冷轧板断裂发生在钢/铝结合面处,为脆性断裂,而异温轧制的复合板断裂发生在铝合金基体,剪切断面存在大量韧窝,呈现塑性断裂特征。     

压下率对热轧不锈钢复合板组织与性能的影响

研究了总压下率对热轧Q235B/304L不锈钢复合板组织性能的影响。结果表明：热轧不锈钢复合板界面平整,碳钢侧组织为铁素体和珠光体,且随压下率的增加,珠光体体积分数增加;碳钢侧存在一定宽度的脱碳层;C元素的扩散层即复合层为白色带状区域,且宽度随压下率增大而减小;沿扩散层分布有Si、Mn的氧化物,氧化物的分布密度随压下率增大而减小。不锈钢复合板的剪切强度均远大于国家规定的210 MPa,且随压下率增加,剪切强度增加。