不锈钢和铝固相轧制复合的结合机理

通过实验研究了不锈钢和铝双金属的固相轧制复合.研究表明, 增加变形程度和选择合适的轧制温度能提高复合板的界面初结合强度.通过电子显微镜观察 分析复合界面形貌,提出了不同于钢和铝或其他金属轧制复合时形成最初结合的结合机制.     

复合轧制工艺对Al/Mg复合板冶金结合层组织和性能的影响

采用AZ31镁合金和纯铝进行高温复合轧制制备镁-铝复合板,使其兼具铝的表面耐蚀性和镁合金的高比强度特性.采用金相显微镜、扫描电子显微镜和电子万能拉伸机等设备,研究了不同热轧温度及退火工艺参数对铝-镁复合界面的显微组织和结合强度的影响.结果表明：300 ℃轧制,镁-铝复合板出现严重边裂;450 ℃轧制,边裂消失;在轧制温度为400 ℃、压下率为50%、300 ℃退火2 h的条件下得到的复合板界面结合强度最大,为7.5 MPa.     

轧制温度对复合板初结合强度的影响

研究表明，同种金属复合时，随轧制温度升高．临界变形明显降低；异种金属复合时，合适的轧制温度不仅可降低临界变形程度，而且能显著提高界面初结合强度．用电子显微镜观察分析复合界面形貌证实，温轧复合有不同于冷轧团相复合的粘结机制．     

反向凝固薄带坯高温平整轧制的研究

研究了高温平整轧制前后钢带表面平整度及界面结合情况的变化,并进一步探讨了轧制参数对界面结合强度的影响·分析了带坯复合界面的演化机理·结果表明:平整轧制可明显改善钢带表面的平整度,提高界面结合强度;轧制温度、轧制压下量等工艺参数对界面结合有较大影响,而轧制速度影响不大;平整轧制时,反向凝固带坯复合界面发生演化,使界面结合增强,其机理为咬合机制、互扩散机制及固溶作用机制·     

有助复剂温轧不锈钢复铝板实验研究

实验研究了浸涂助复剂和中温轧制工艺对不锈钢和铝固相复合界面结合强度及复合板深加工性能的影响·结果表明,原料表面浸涂助复剂不仅可以有效清除不锈钢和铝表面的氧化层,同时反应生成的覆盖膜在加热时又可防止和减少材料表面的再氧化和二次污染,有利于提高界面的结合强度;采用中温轧制工艺不仅在小变形的条件下即可实现不锈钢和铝复合界面的良好结合,而且能明显降低复合过程中不锈钢的变形率分配,有利于改善复合板的深加工性能     

25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢的复合轧制

将25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢板复合板坯加热到轧制温度950～1100℃,经保温后轧制1道次,压下量为50%～65%,制成25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢热轧复合板试样.利用剪切实验方法测定了复合板材的界面结合强度,通过光学显微镜观察结合界面的组织.结果表明:当轧制温度为1000～1100℃时,25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢能有效复合;压下量对25Cr5MoA钢/Q235钢复合板界面结合强度有一定的影响,当压下量达到一定程度后,随着压下量的增加,复合板的结合强度逐渐降低;轧制温度对25Cr5MoA钢/微合金钢/Q235钢复合板界面结合强度影响很大,在道次压下量一定的情况下,随着轧制温度的升高,复合板的结合强度逐渐升高.在1100℃的轧制温度和50%压下量的轧制条件下结合强度达到最大值.     

液-固相轧制复合法生产含硅中锡铝合金/钢复合轴瓦带的组织和界面

采用液固相轧制法可以稳定、连续生产AlSn8Si2.5Pb2Cu0.8Cr0.2覆钢双层轴瓦带·通过金相和EPMA照片显示其组织与铸造组织相似,但含有大量致密细小、发达的柱状枝晶,组织内Si、Sn等元素分布均匀·由于复合界面结合强度较高,撕开后钢表面有大量的铝块,其复合机理主要是由于钢、铝充分润湿,高温和较大的轧制力使钢表面污染层、氧化层变薄,形成牢固的冶金结合所致·     

石墨纤维增强铝基复合材料的界面结合

金属基复合材料中存在着各种类型的界面结合。文中以电子能量损失谱的广延精细结构分析法，研究了石墨纤维和铝基体间的物理结合；以电子能量损失谱的化学成分定量分析法证明了石墨纤维和铝基体间由于碳原子的扩散而形成的扩散结合。同时还利用透射电子显微镜的形貌观测、电子衍射分析和高分辨电子显微术研究了界面反应产物的形貌和分布，并探讨了复合工艺参数对界面结合的影响机理。     

铜/铝异步轧制复合带的界面反应与强化机制

采用同步和异步轧制复合工艺制备铜/铝复合带,研究退火过程中的界面反应和异步轧制工艺的强化机制.利用扫描电镜观察界面微观组织和拉伸断口形貌,通过线扫描和电子探针分析界面元素分布,采用XRD进行界面物相分析,通过剥离和拉伸实验研究复合带的力学性能.结果表明,经400℃保温1h后界面形成具有三个亚层的扩散层组织,各亚层内元素含量存在突变;铝剥离表面检测到大量铜元素,化合物相包括CuAl₂,Cu₉Al₄,CuAl和Cu₄Al,而铜剥离表面只检测到Cu₉Al₄和Cu₄Al;异步轧制工艺可以提高界面结合强度和复合带的拉伸性能,使界面层在拉伸断裂后破坏程度降低.     

爆炸焊接轧制复合板的结合界面研究

通过实验测试不同爆炸焊接工艺 轧制获得的1Cr18Ni9Ti/20G复合板结合界面的组织、强度和性能进行了比较研究。实验表明：用下限获得的微小波状界面的爆炸焊接复合板，才能实现成功轧制，而大波状复合板本身存在一定的微观缺陷，在轧制时由于分层会使轧制失效。     

不锈钢-铝蜂窝夹芯板的液相扩散连接

讨论了异种金属连接的中间层介质选择原则,选择了适合连接不锈钢和铝的中间层介质,并进行了钢板和铝蜂窝芯板的液相扩散连接实验.通过分析结合界面结构和测试界面强度,研究了中间层介质的作用,同时讨论了工艺参数对结合界面区组织和扩散连接过程的影响.结果表明,中间层介质具有良好的润湿和铺展性能,能使不锈钢和铝形成牢固的冶金结合.     

一种不锈钢复层钢带热轧法的实验研究

完成了由连铸钢坯通过爆炸复合不锈钢，对包复坯采用单根轧制和迭合轧制2种方法生产不锈钢复层钢带的试验．在上述试验的基础上，提出了1种新的不锈钢复合带热轧方法，并进行了实验研究．结果表明，新的热轧法比传统热轧法装配工艺简单，在普通的热轧机上也可以实施热轧样品分析结果表明，复合带界面结合质量良好．提出的热轧法新工艺，可望试验推广在大规模轧机上生产不锈钢复合带卷。     

非对称热轧高品质不锈钢复合板可行性模拟研究

利用特厚规格复合板与较薄规格复合板进行非对称组坯,采用ABAQUS有限元软件对其热轧过程中的应变、接触应力及温度分布进行计算,并通过温度补偿及冷却控制的手段,对热轧非对称复合坯的可行性进行模拟分析。结果表明,采用非对称组坯设计,有利于特厚复合板碳钢层与不锈钢层在各道次轧制中的界面结合;通过控制复合坯上、下表面的温差,能有效改善板坯翘曲现象,并可一次性获得一块宽幅特厚复合板与一块宽幅较薄规格复合板,提高生产效率;此外,采用非对称组坯设计还可实现控轧控冷,保证芯部不锈钢与碳钢的协同变形,促进其界面结合。     

包层钢筋轧制过程模拟的接触复合处理及实验研究

为了研究双金属包层钢筋轧制模拟过程中两种金属的接触复合状态,在MSC.Marc二次开发功能的基础上,提出了一种新的处理方法.通过编写子程序,分析接触面上节点的接触法向应力值是否超过该材料的变形抗力来判定两金属的接触复合状态.并与其它3种常用方法(接触面粘结、接触面共节点、直接接触)的模拟结果进行对比以及实验验证.结果显示:采用本文处理方法,轧制变形区上大部分节点的接触法向应力值超过了不锈钢的变形抗力,这些节点会与接触面发生粘结,并且在轧制过程中金属间能够产生轴向和周向的相对滑动,接触单元不会产生撕扯,模拟结果与实验结果较吻合,证明在包层钢筋轧制模拟过程中,金属间的复合状态可以通过节点的接触法向应力来判断.     

不锈钢覆铝板的四层对称轧制复合

运用四层对称轧制复合法对不锈钢覆铝板的生产工艺进行了研究。通过与传统的二层非对称轧制复合对比,发现四层对称轧制复合法的生产效率提高了近１倍,制备的复合板较平直;在试验条件下,四层对称轧制复合时不锈钢、铝的延伸系数相差较小;四层对称轧制复合制备的复合板的结合强度比二层非对称轧制复合的略大。     

钛合金与不锈钢的相变超塑性扩散焊接

在航天、化工等领域经常需要对钛合金和不锈钢进行焊接.不锈钢和钛合金的复合构件能充分发挥2种材料的优点,并能节约宝贵的钛资源.利用相变超塑性扩散焊接方法,在Gleeble-1500D型热模拟试验机上对TA17钛合金与0Cr18Ni9Ti不锈钢进行了焊接试验,并对热循环上限温度的影响、接头拉伸强度、断口形貌、显微组织、物相组成和元素成分分布等进行了分析.结果发现,焊接接头中形成了TiFe、TiFe2、固溶体等物相,而且随着上限温度的升高,断口上金属间化合物所占面积比例增大,从而造成接头强度降低.     

钢-铝固液相浸镀复合板的轧制处理

研究了轧制处理后－铝固液相浸镀复合板的界面剪切力学性能，确定了压下率与界面剪切强度之间的关系，结果表明，压下率为２．７３％时，可消除由１．２ｍｍ厚０８Ａｌ钢板和１．０ｍｍ厚工业纯铝构成的２．２ｍｍ厚钢－铝固液相浸镀复合板的界面附加应力，从而获得阳大界面剪切强度为８３．５ＭＰａ。     

工业LF6铝合金的固相结合/超塑成形研究

对工业LF6铝合金进行固相结合/超塑成形组合工艺的探索性试验获得成功。研究表明,由东北轻合金加工厂供应的热轧板经温轧复合的板材具有一定的超塑性,可进行超塑成形。轧制连接时,变形量越大,结合强度越大。轧制复合后,扩散退火温度对结合强度有显著影响。由于复合板最佳扩散退火温度(480℃)与最佳超塑变形温度(480—510℃)吻合,因此轧制复合板的扩散退火和超塑成形可同时进行。