Al-Sn-Si/Al/steel层状复合材料的变形复合行为及机理

通过室温轧制和压缩变形法，研究了坯料厚度、变形率、表面状态等工艺因素对Al-Sn-Si/Al/steel层状复合材料粘结行为的影响，提出了变形复合模型。结果表明：压缩变形法难以复合该层状复合材料，而当轧制变形率达到45%时，Al-Sn-Si/Al/steel就能获得良好的粘结效果，随坯料厚度的减小及变形率的增加，粘结强度亦增加；表面多向抛磨有利于改善粘结状态。粘结界面形貌表明，硬质Si粒子明显阻碍表面粘结，两接触表面塑性变形和流动是导致粘结的主要机制。     

界面涂层对厚规格热轧钢/铝复合板界面结构与力学性能的影响

针对厚规格钢/铝复合板坯料厚度大、组元差异显著、难以直接轧制复合等特点,采用等离子涂覆技术与热轧复合工艺相结合成功制备了厚规格钢/铝复合板,通过结合界面剪切强度测试和SEM、EDS等检测方法,分别探究了轧制道次、温度与压下率对界面结构与力学性能的影响规律。结果表明,与直接轧制复合相比,经表面喷涂处理后的界面结合强度明显提高,且拉剪断裂面均位于钢与涂层界面。在单道次轧制条件下,随着轧制压下率增加,钢/涂层的微观界面得到改善,界面结合强度逐渐提高。在400～500℃范围内,钢/铝界面扩散层厚度随轧制温度提高呈增加趋势、界面结合强度先增大后减小。由于变形的不协调性,增加轧制道次会破坏前一道次界面复合结果,导致结合强度剧烈下降。当轧制温度为450℃、单道次压下率为40%时,钢/铝复合板界面剪切强度达66 MPa,符合相关标准要求。研究成果为厚规格钢/铝复合板生产制备提供了一种新途径。     

核岛主设备不锈钢带极埋弧堆焊剥离机理分析

对核岛主设备不锈钢带极埋弧堆焊层剥离机理进行研究，结果表明：低合金钢母材上的不锈钢带极埋弧堆焊层过渡区出现平均厚度为25μm的硬化层，硬化层为高硬度、低塑性的板条马氏体组织；过渡区存在Ⅱ型边界，硬化层上存在气孔，Ⅱ型边界和气孔是堆焊层发生剥离的内因；随着堆焊层数的增加，接头界面残余应力增大，堆焊层数达到6层时，残余应力为380 MPa,过渡区的Ⅱ型边界在较大的残余应力作用下作为裂纹源扩展导致不锈钢堆焊层剥离。堆焊层界面较大的残余应力是剥离发生的外因。     

液-固相复合工艺对铜包钢线界面质量的影响

研究了液-固相复合工艺制备铜包钢线时,钢线预热温度和表面处理对界面结合质量的影响.结果表明：钢芯线的预热温度提高,界面结合强度提高;但高于400℃时,由于钢线表面氧化而导致界面结合强度下降.钢芯线在预热300～400℃并助镀卤化物溶液的条件下,界面结合强度可达95 MPa;此时,界面处铜和钢晶粒直接接触,剥离几乎发生在铜层上,且粘结的铜分布均匀,结合强度接近甚至超过纯铜的抗剪强度.     

铝(铝合金)与不锈钢的过渡层钎焊工艺及机理分析

研究了铝(铝合金)与不锈钢的镍／铜过渡层钎焊的工艺方法以及焊缝的组织与力学性能，并对各连接界面进行了机理分析。对焊缝的XRD、SEM和TEM等分析发现焊缝与母材之间没有生成铝与铁脆性的金属间化合物。结果表明，镍／铜电刷镀层能有效地阻挡铝、铁等原子扩散，焊缝与镀铜界面上虽然生成了少量的AlCu2，但没有降低焊缝的抗剪强度。     

铝/铜合金复合材料的多坯料挤压成形

探讨了采用多坯料挤压法制备铝／黄铜复合棒材的可能性, 研究了挤压成形特点、界面结合情况, 分析了沿界面附近合金元素的扩散行为。结果表明, 挤压力变化规律与材料填充焊合腔、挤压复合成形特征相吻合; 复合材界面附近合金元素的扩散明显, 并形成具有不同衬度特征的扩散层; 挤压温度升高, 扩散层厚度增大; 棒材沿纵向和横向复合均匀, 界面为冶金结合, 焊合质量良好。挤压温度过高或过低导致界面结合强度降低。     

铝基复合材料——不锈钢摩擦焊焊接接头显微组织的电镜研究

利用电子显微镜技术系统地观察了铝基复合材料（ＭＭＣ）与奥氏体不锈钢之间摩擦焊接接头中的显微组织变化规律，发现强度较高的奥氏体不锈钢在焊接过程中发生了明显的塑性变形，焊接界面附近不同部位变形机制和特征不同，变形方式主要是形成形孪晶，滑移带和位错亚结构，首次在透射电镜（ＴＥＭ）下观察到了一个由微晶氧化物组成的过渡层组织。     

TWIP钢/IF钢热轧复合板材的微观结构和界面结合性能

界面结合可靠性是影响层状复合板材力学性能的重要因素。采用热轧复合和退火工艺制备TWIP钢/IF钢/TWIP钢三层复合板材,通过拉剪试验、显微硬度测量、结合界面周围合金元素分布的定量分析、变形前后微观组织表征,研究层状复合板材的结合界面形成、界面结合可靠性以及层间剪切变形行为。结果表明：复合板材的相邻层之间形成平均宽度约12μm的界面结合区域,其内部包含片条状马氏体组织,且该薄层区域的硬度显著高于两侧TWIP钢和IF钢的硬度;邻近界面结合区域,主要合金元素C和Mn发生明显重分布。基于上述表征与分析,提出复合板材层间结合界面的形成机制。复合板材的层间结合剪切强度大于IF钢的剪切强度,拉剪试样断裂失效发生在IF钢基体,表明结合界面区域在其两侧分别和IF钢和TWIP钢之间形成良好的冶金结合。拉剪过程中,IF钢良好的塑性变形能力有助于抑制结合界面区域两侧平行微裂纹和结合界面内部垂直微裂纹的形成和扩展。     

铝-铜层状复合材料热辅助超声波増材制造方法

为实现铝铜层状复合材料的优质固相増材制造,克服现有超声波功率器件和设备输出功率的限制,提出具有辅助热场的大功率超声波増材制造装备及方法,并分析热场对铝铜界面结合性能的影响。在不同辅热温度下使用T2铜箔和1060铝箔进行了多层叠加固结试验,对Al/Cu和Cu/Al两种界面形式进行了研究,剥离试验和断口形貌分析表明Cu/Al界面形式具有更高的剥离强度。采用SEM和EDS方法,分析了不同加热温度和压力下的铝-铜界面组织特征,结合金相分析和力学性能测试结果表明：Al/Cu界面力学强度随辅助加热温度的上升而提高,并在加热温度为100℃时铝铜界面在超声波作用下可以形成有效的固相连接接头,且最大力学强度达到26.23 N/mm,Al/Cu和Cu/Al两种焊接形式下界面处元素扩散层宽度均可达到4～6 μm;界面断口呈现准解理断裂的撕裂棱形貌特征。铝-铜复合材料超声増材制造过程中,辅助热场方式可明显提高铝-铜复合材料的加工质量和效率。     

铝基复合材料─不锈钢摩擦焊焊接接头显微组织的电镜研究

利用电子显微镜技术系统地观察了铝基复合材料（ＭＭＣ）与奥氏体不锈钢之间摩擦焊焊接接头中的显微组织变化规律。发现强度较高的奥氏体不锈钢在焊接过程中发生了明显的塑性变形，焊接界面附近不同部位变形机制和特征不同，变形方式主要是形成形变孪晶、滑移带和位错亚结构。首次在透射电镜（ＴＥＭ）下观察到了一个由微晶氧化物组成的过渡层组织。     

碳钢屑密度对不锈钢/碳钢屑复合板性能的影响

利用室温压制、三道次真空热轧(压下率分别设置成40％、40％、50％)的方法制备了不锈钢/碳钢屑复合板,研究了室温下压制力和碳钢屑密度的关系,分析了碳钢屑轧制前相对密度分别为50％、60％、70％、80％的复合板力学性能以及微观组织.研究结果表明:碳钢屑轧制前相对密度为50％的复合板界面生成了脆性夹杂物而阻碍Cr元素的...     

双相不锈钢导电性能研究

研究了Si、Al元素及不同回火温度对高强度双相不锈钢导电性能的影响,结果表明,Si、Al元素是影响合金导电性能的主要因素,加入少量的Si、Al元素可大幅度提高合金材料的电阻率;热处理对电阻率的影响,是由热处理带来的多方面因素所决定的,回火温度对电阻率的影响并不大,同一成分不同回火温度所得合金的电阻率变化在5%以内。     

增强体与粉末冶金316L不锈钢的反应性

在316L不锈钢粉中分别添加10％的TiC、WC、NbC、Al2O3、Si3N4五种增强体,研究了各种增强体与不锈钢基体的反应性及对烧结过程的影响。结果表明：TiC、WC、NbC与不锈钢基体有良好的相容性,能均匀分布到不锈钢基体中,可以有效提高其强度,添加TiC的不锈钢还表现出优越的耐腐蚀性;由于Al2O3与基体不锈钢相容性过差,不能发挥增强体的作用,使材料的强度和耐蚀性不良;添加Si3N4的不锈钢在烧结过程中Si3N4发生分解,弥散强化了基体,硅有促进烧结的作用,而氮均匀渗透到不锈钢中,有利于形成高强度的高氮钢,从而使其相对密度、硬度及耐蚀性都高于其他材料。     

热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响

对17～4PH不锈钢进行四种不同工艺(固溶+时效)热处理,对热处理后该钢的显微组织、力学性能及冲击断口进行观察分析,研究了热处理工艺对17-4PH不锈钢力学性能的影响.结果表明:未经调整处理的三组试样,随着时效温度的升高,其强度下降,塑、韧性提高,冲击断口均为典型的准解理脆性断裂;经调整处理的一组试样,其强度较其他试样的要低,但塑、韧性与其他试样相比明显提高,冲击断口具有明显的韧性断裂特征;经调整处理后试样的马氏体组织较均匀细小.     

电化学充氢前后304L奥氏体不锈钢的塑性对比

对304L奥氏体不锈钢板进行电化学充氢,研究了其充氢前后拉伸性能与氢含量的关系以及充氢再放氢后的拉伸性能,并分析了拉伸断口的断裂性质。结果表明:充氢后不锈钢的塑性明显降低,且塑性降低程度随着氢含量的增加而增大,当可扩散氢的质量分数大于12×10-6时,伸长率的损减率达到10%以上;试样断口的表层由充氢前的韧性断裂变为充氢后的脆性断裂,放氢后塑性得到一定程度的恢复。     

烧结温度对316不锈钢粉末冶金烧结体组织和性能的影响

采用真空烧结法制备了316奥氏体不锈钢粉末冶金烧结体,研究了烧结温度对其显微组织和力学性能的影响,并对其拉伸断口形貌进行了分析.结果表明:随着烧结温度的提高,烧结体组织晶粒不断粗化,孔隙减少、尺寸降低;烧结体的相对密度、抗拉强度、屈服强度、伸长率等均提高,但当温度升到1 340℃以后提高并不明显,并有缓慢降低的趋势;最...     

Fe3Al/18-8异种材料扩散焊界面的元素扩散

本文根据Fiek第二定律对不同焊接工艺条件下Fe3Al／18—8异种材料扩散焊界而元素的浓度分布进行了数值计算。分析了加热温度和保温时间对界面附近元索扩散距离及形成的中间过渡层的影响，并与实际试验测定值进行了比较。实测和计算结果表明，在加热温度1333K和保温时问45～60min条件下，Fe3Al／18-8异种材料进行扩散焊接可以获得良好的中间过渡层，从而满足整个焊接接头的使用要求。