钢/黄铜双金属管扩散复合的研究

采用扫描电镜组织观察、能谱分析和显微硬度测定等方法，对冷拔-热扩散后的钢／黄铜双金属复合管界面附近的组织、成分和硬度进行了分析，并测定了不同温度扩散退火后的界面结合强度。结果表明，钢／黄铜双金属管通过扩散复合可使界面实现良好的冶金结合。     

变形量对铜/钢固-液复合双金属材料结合界面影响研究

采用固液浇注复合的方式制备铜/钢双金属复合材料,通过Gleeble-3800热力模拟试验机研究变形量对铜/钢固-液复合材料结合界面的影响。结果表明,Fe、Cu元素在界面过渡层连续分布,随变形量增大,铜侧及钢侧晶粒尺寸均逐渐减小,硬度逐渐增大,过渡层距离逐渐增大,Fe、Cu元素扩散程度提高;在40%变形量下,材料各侧晶粒得到显著细化,硬度最高,扩散距离可达17μm。铜/钢固-液复合双金属材料界面过渡层的形成是由液态铜浇注在固态钢表面过程中产生浸润和漫流,随后元素相互扩散共同实现。     

铜—钢复合板三种复合方法的比较

本文对堆焊、喷涂（焊）、焊炸复合的铜－钢复合板的复合界面结合强度、界面显微特征及适用范围作了对比，以供在制造修复机械产品或零部件的实际操作过程时作为选择合适的复合方法的参考。     

25Cr5MoA钢/Q235钢固-液复合轴界面Cr元素扩散行为

提出了金属梯度结构轴的概念.研究了固-液复合的25Cr5MoA钢/Q235钢复合轴的组织、Cr元素的扩散以及结合界面附近显微硬度的变化规律.结果表明:经过挤压变形后,25Cr5MoA钢/Q235钢界面形成了良好的冶金结合,二者结合紧密,除了组织结构的差别外,二者的结合界面已经难以区分.结合界面附近Cr元素在固-液复合时得到充分扩散,并呈现出连续分布的形态.从界面向Q235钢和25Cr5MoA钢两侧±100μm范围内,硬度呈现出均匀、连续分布.经过热处理后,随着加热温度的升高和加热时间的延长,Cr元素在结合界面附近的分布更加均匀,分布曲线在界面的斜率进一步降低,使结合界面附近25Cr5MoA钢的一侧的显微硬度大幅度降低,这有利于形成化学成分、组织以及性能的梯度变化.     

铜／钢双金属板异步轧制复合机理研究

研究了铜／钢双金属板异步轧制复合工艺对轧后界面形貌的影响,用电子探针分析了铜／钢复合板界面结合区成分的变化。轧制变形程度和退火温度是控制界面形貌的主要因素,异步轧制复合有不同于室温固相复合的结合机制。     

喷射成形及轧制钢/Al-Pb合金复合板材的界面结合强度

对喷射成形钢/Al-Pb复合板的界面结合进行了研究,结果表明喷射成形的钢/Al-Pb复合板经变形量达50%左右的轧制和320℃×5h退火处理后可获得良好的界面结合,其剪切强度可达72MPa。分析显示双金属界面结合强度的提高是扩散层形成的结果。     

钨钼复合双金属界面研究

采用粉末冶金法制备了钨钼复合双金属靶材,研究了不同工艺参数下复合材料的界面组织和结构。试验结果表明,控制适当工艺参数可以获得结合良好的平直界面。钨钼复合双金属界面结合形式主要为扩散结合,烧结温度和保持时间对复合材料结合界面结构均有明显影响。本文还讨论了钨钼复合双金属界面的缺陷及产生机理。     

45钢/25Cr5MoA/Q235钢固-固复合轴界面特性

采用热挤压方法制成45钢/25Cr5 MoA/Q235钢三层结构的复合轴,研究了结合界面的组织、Cr元素扩散和结合性能.结果表明:采用热装方式制成的25Cr5 MoA/Q235钢固-固复合坯料,在界面形成一定厚度的氧化皮,即使经过挤压和热处理后,也无法彻底消除结合界面氧化皮对结合性能的影响;采用间隙配合的25Cr5 MoA/45钢固-固复合界面,由于在挤压前经过良好的表面处理,挤压后的界面几乎没有氧化物存在,形成了较为完整的过渡区,经过高温保温过程,在结合界面会形成Cr的碳化物,对Cr和C的扩散起到阻碍作用;经过挤压后,25Cr5 MoA/Q235钢、25Cr5 MoA/45钢结合界面的结合强度均比较低.与复合板相比,复合轴结构上所具有的特点,使其即使初期结合强度较低,也不易产生剥离;经过后续热处理,通过元素的扩散过程,可以提高复合轴的结合强度.     

金刚石/铜复合材料界面结合状态的改善方法

电子封装用金刚石/铜复合材料中金刚石颗粒与基体纯铜的界面不润湿,界面结合状态差。通过引入碳化物形成元素Cr,Ti,B等来改善两者界面结合状态,结果表明在铜基体中加入碳化物形成元素制备的复合材料比涂覆碳化物形成元素后金刚石颗粒制备的复合材料界面结合紧密,热导率高。而另一种改善界面结合状态的方法是在此基础上增大金刚石与基体之间接触面积。对比品级差异较大的破碎料金刚石与六八面体金刚石制备的复合材料的热导率性能发现,破碎料金刚石表面积的增大有利于更充分的发挥金刚石的导热性能,且原材料成本大大降低,此类材料也将有一定的应用空间;而针对细颗粒金刚石通过表面腐蚀方法来增大表面积,预计制备的复合材料热导率也会有不同程度地提高。     

铜钢复合冷却壁热力耦合分析

采用ANSYS建立铜钢复合冷却壁的传热和热应力模型,分析稳定挂渣及渣皮脱落后的温度和热应力分布.结果表明,炉气温度是影响壁体温度、渣皮厚度、热负荷和应力状态的主要因素.在稳定挂渣时,铜壁最高温度为124℃,热负荷81.1 kW/m2,变形量比铜质冷却壁有所减少.在渣皮脱落后,铜壁温度和应力快速上升,5 min后趋向稳定.在冷却壁裸露的情况下,铜壁和钢板之间仍然保持牢固结合.     

Be/HR-1不锈钢扩散连接界面附近的元素扩散

为了优化热静压扩散连接工艺参数,应用有限元法对Be/HR-1不锈钢扩散连接界面附近铁和铍元素的分布进行了计算机模拟,并通过俄歇电子能谱(AES)进行实验测定。结合计算机模拟结果和实验数据探讨了扩散连接界面附近铁和铍元素的分布、扩散宽度与温度、压力和时间的关系。结果表明:在1050℃/60 MPa/2 h和750℃/60 MPa/2 h热静压下,扩散连接界面附近Be,Fe元素分布的实测数据与计算机模拟结果基本吻合;在60 MPa/2 h热静压下,加热温度分别为1050和750℃时对扩散宽度影响的实测数据与计算机模拟结果基本吻合,1050℃时的扩散宽度是750℃时的2.5倍;在750℃/2 h热静压下,压力分别为30,40,50,60 MPa时对扩散宽度影响的实测数据与计算机模拟结果基本吻合,扩散宽度与压力成抛物线关系;在750℃/60 MPa热静压下,扩散宽度与扩散时间的模拟曲线也成抛物线关系。     

增强铜表面热喷涂涂层结合力的探讨

通过对紫铜基体采用超音速喷涂自溶性合金并进行热处理,使紫铜与自溶性合金界面产生微冶金结合区,从而增强结合力。     

一种双金属轴套制造工艺研究

通过实验介绍了一种可适应不同批量生产的钢/紫铜双金属轴套的生产方法、生产工艺和设备。实验结果表明,选择合理的摩擦焊工艺参数,可得到良好的钢/紫铜接头,接头界面结合强度可达200 MPa左右,符合国家标准。     

铜电解精炼不锈钢阴极板的结合强度研究

采用正交实验法研究了电解铜和阴极板结合强度的优化范围,从而确定了合适的不锈钢表面状态和相应的表面处理方法,也为后续配备机械剥离设备提供初步理论基础。结合强度正交实验结果表明,影响阴极铜和不锈钢结合强度的主次因素为:表面粗糙度、表面处理方法和表面处理时间。就单一因素的影响来看,表面粗糙度的最优水平为采用280～320~#(0.045～0.055mm)砂纸打磨;表面处理方法的最优水平是电解法表面处理;表面处理时间的最优水平是15min。     

铜电解精炼耐用型不锈钢阴极板的研制

重点介绍了阴极板的材质选择 ;电解液成分的选择 ;电解精炼参数的选定 ;电流效率的测定 ;电解铜与阴极板之间的结合强度和剥离强度等。     

压力对铍/HR-1不锈钢扩散焊的影响

采用真空热压方法，分别在20，45，55和65MPa压力下对铍与HR-1不锈钢进行扩散焊。利用光学金相、扫描电镜（SEM）及俄歇电子能谱（AES）分析了接头扩散区的显微组织和微区成分。探讨了扩散区成分、组织与成压力的关系。研究表明，Be与HR-1不锈钢的扩散焊压力选择与原始表面密切相关；随压力的增加，扩散宽度及中间相数量逐渐增加；降低铍/HR-1不锈钢接头质量的主要因素的是铁和不锈钢合金元素在铍晶界和结合界面上的偏聚，降低压力或缩短热压时间可降低元素偏聚，减少脆性中间相的形成，提高连接质量。     

扩散渗析法处理高铜含砷废水工艺研究

采用扩散渗析技术对高铜含砷废水进行了铜砷分离,研究了静置时间、进水酸度、水流速、料流速和水流速与料流速之比对铜砷分离的影响。研究结果表明,静置时间为2h,进水酸度为5g/L,水流速为450mL/h,料流速为400mL/h,水流速与料流速的比值为450/400时,铜、砷综合分离效果最好。铜的分离率为92.65%,砷的分离率为50.21%。     

SiO2/Ta界面反应及其对Cu扩散的影响

利用磁控溅射方法在表面有SiO₂层的Si基片上溅射Ta薄膜,采用X射线光电子能谱研究了SiO₂/Ta界面以及Ta₅Si₃标准样品,并进行计算机谱图拟合分析.实验结果表明在制备态下在SiO₂/Ta界面处有更稳定的化合物新相Ta₅Si₃和Ta₂O₅生成.在采用Ta作阻挡层的ULSI铜互连结构中这些反应产物可能有利于对Cu扩散的阻挡.