多道次热辊轧制Al/Mg层状复合板材结合面特性

为研究热辊轧制对层状复合材料组织性能的影响，本文采用多道次热辊轧制工艺制备了Al/AZ31B/Al多层复合板材，通过OM、XRD、SEM及设计模具测试，分析了不同压下率、退火温度对复合板材界面微观形貌和结合性能的影响规律。结果表明：热辊轧制兼具变形和促进扩散层的形成双重作用，大压下率复合板材结合界面形成不连续的扩散层。随着压下率增加，结合面由平直逐渐呈显著的“波浪”型，相近的剪切坡度成对出现且角度相近，过大压下率导致异质材料变形过程难以协调，镁层厚度方向减薄明显的部分区域出现裂纹。退火后Al/Mg结合界面形成了更有效的冶金结合，随着退火温度的升高，扩散层厚度不断增加且有分层现象，金属间化合物为Al₃Mg₂(β相)和Mg₁₇Al₁₂(γ相)。剥离形貌为准解理断裂，退火温度过高时，板条状的金属间化合物变得更加粗大，两金属板材会从金属间化合物层开裂。在压下率为60%～70%，退火温度为200～250℃时有利于热辊轧制复合板材的结合强度提升。