铜/钢双金属复合材料的制备及其界面研究
发布时间：2021-01-05 03:44
随着科学技术的发展,众多行业对金属材料综合性能的要求越来越高。综合考虑经济和性能两方面的因素,单一材料已达不到实际的使用要求。铜具有优异的延展性、减摩性和导电、导热性能,但是随着近年来铜资源的大量开发利用其价格逐年升高;而钢材价格便宜且具有较高的强度,采用铜/钢双金属复合材料替代单一的纯铜或铜合金是很好的选择。铜/钢双金属复合材料节约了大量的贵金属铜,大幅度地降低了成本,并且充分发挥了铜优异的减摩性和钢强度高的性能,提高了铜/钢复合工件的综合力学性能,具有很好的经济效益和广泛的应用范围,同时也符合建设资源节约型发展方向。论文对目前铜/钢双金属复合工艺的研究进展进行了阐述,归纳总结了铜/钢双金属复合制备关键技术。采用真空扩散焊接工艺制备铜/钢双金属复合材料,通过对真空扩散焊工艺参数进行优化试验,以获得最佳工艺参数。在扩散温度分别为1080℃、1120℃、1130℃、1135℃和保温时间分别为0.5h、1h、1.5h的条件下,采用真空扩散焊工艺方法制备了铜/钢双金属复合材料,借助于光学显微镜（OM）和扫描电镜（SEM）进行观察研究了不同扩散温度和保温时间对铜/钢双金属复合板结合界面微观结构...
【文章来源】：沈阳大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 铜/钢双金属复合工艺研究现状
1.2.1 固-固复合法
1.2.2 固-液复合法
1.3 固态金属中的扩散
1.3.1 扩散的宏观规律
1.3.2 扩散的微观机制
1.3.3 扩散的条件
1.3.4 影响扩散的因素
1.4 铜/钢双金属的结合界面
1.4.1 界面概述
1.4.2 界面结合类型
1.5 本文的研究目的和主要研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料及设备
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要设备及仪器
2.2 课题研究技术路线
2.3 真空扩散焊工艺过程
2.3.1 工艺参数的优化
2.3.2 真空扩散焊试验
2.4 分析和检测方法
2.5 本章小结
第3章 试验结果与分析
3.1 扩散温度对复合界面的影响
3.1.1 界面宏观形貌
3.1.2 界面微观组织
3.1.3 Cu、Fe元素线扫描分析
3.2 保温时间对复合界面的影响
3.2.1 界面宏观形貌
3.2.2 界面微观组织
3.2.3 Cu、Fe元素线扫描分析
3.3 最佳复合工艺方案的确定
3.4 本章小结
第4章 铜/钢双金属复合界面元素扩散机制
4.1 固态金属界面复合理论
4.1.1 金属键理论
4.1.2 扩散理论
4.1.3 三阶段理论
4.2 Cu-Fe二元相图分析
4.3 Cu/Fe元素扩散机制
4.3.1 Cu、Fe元素扩散方程
4.3.2 Cu、Fe元素扩散距离分析
4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]45钢/T2铜复合界面特征及性能分析[J]. 侯林涛,陈文革,刘盈斌,罗启文,王碧轩. 材料热处理学报. 2014(12)
[2]感应加热·颗粒离心熔铸工艺制备钢背铜铅合金滑动轴承的研究[J]. 唐建达,李娄明,朱正锋,马良,施旗红. 机车车辆工艺. 2012(04)
[3]高强铜/钢双金属复合导板的界面结合机制[J]. 张平,张元好,常庆明. 特种铸造及有色合金. 2012(08)
[4]铜/钢双金属复合管成形工艺研究[J]. 王明哲,张秀蓉,范晓洁,吴伏家. 机械管理开发. 2012(03)
[5]大面积铜/钢爆炸焊接复合板结合性能分析[J]. 黄杏利,李平仓,郝红卫,薛治国. 四川兵工学报. 2011(09)
[6]双金属复合管塑性成型有限元模拟[J]. 杜清松,曾德智,杨斌,张智,黄黎明. 天然气工业. 2008(09)
[7]铜钢双金属连铸连轧工艺及设备研究[J]. 王华. 铸造设备研究. 2008(03)
[8]Effect of cold rolling on properties and microstructures of dispersion strengthened copper alloys[J]. 郭明星,汪明朴,申坤,曹玲飞,雷若姗,李树梅. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(02)
[9]金属粉末成形技术若干进展[J]. 钟仁显,卢百平. 材料导报. 2008(03)
[10]高强高导铜合金研究进展[J]. 卢百平. 材料导报. 2007(S3)
硕士论文
[1]高强铜/钢双金属复合导板的成形工艺研究[D]. 张平.武汉科技大学 2012
[2]Fe/Al异种金属扩散焊界面形成机理研究[D]. 王敬.江苏科技大学 2012
[3]H62黄铜/碳钢双金属管内压扩散复合的研究[D]. 王晓峰.大连交通大学 2005
[4]新型高铝青铜组织及腐蚀磨损行为的研究[D]. 袁利华.兰州理工大学 2005
本文编号：2957956
【文章来源】：沈阳大学辽宁省
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 铜/钢双金属复合工艺研究现状
1.2.1 固-固复合法
1.2.2 固-液复合法
1.3 固态金属中的扩散
1.3.1 扩散的宏观规律
1.3.2 扩散的微观机制
1.3.3 扩散的条件
1.3.4 影响扩散的因素
1.4 铜/钢双金属的结合界面
1.4.1 界面概述
1.4.2 界面结合类型
1.5 本文的研究目的和主要研究内容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要研究内容
第2章 实验材料与方法
2.1 实验材料及设备
2.1.1 实验材料
2.1.2 主要设备及仪器
2.2 课题研究技术路线
2.3 真空扩散焊工艺过程
2.3.1 工艺参数的优化
2.3.2 真空扩散焊试验
2.4 分析和检测方法
2.5 本章小结
第3章 试验结果与分析
3.1 扩散温度对复合界面的影响
3.1.1 界面宏观形貌
3.1.2 界面微观组织
3.1.3 Cu、Fe元素线扫描分析
3.2 保温时间对复合界面的影响
3.2.1 界面宏观形貌
3.2.2 界面微观组织
3.2.3 Cu、Fe元素线扫描分析
3.3 最佳复合工艺方案的确定
3.4 本章小结
第4章 铜/钢双金属复合界面元素扩散机制
4.1 固态金属界面复合理论
4.1.1 金属键理论
4.1.2 扩散理论
4.1.3 三阶段理论
4.2 Cu-Fe二元相图分析
4.3 Cu/Fe元素扩散机制
4.3.1 Cu、Fe元素扩散方程
4.3.2 Cu、Fe元素扩散距离分析
4.4 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学期间研究成果
致谢
【参考文献】：
期刊论文
[1]45钢/T2铜复合界面特征及性能分析[J]. 侯林涛,陈文革,刘盈斌,罗启文,王碧轩. 材料热处理学报. 2014(12)
[2]感应加热·颗粒离心熔铸工艺制备钢背铜铅合金滑动轴承的研究[J]. 唐建达,李娄明,朱正锋,马良,施旗红. 机车车辆工艺. 2012(04)
[3]高强铜/钢双金属复合导板的界面结合机制[J]. 张平,张元好,常庆明. 特种铸造及有色合金. 2012(08)
[4]铜/钢双金属复合管成形工艺研究[J]. 王明哲,张秀蓉,范晓洁,吴伏家. 机械管理开发. 2012(03)
[5]大面积铜/钢爆炸焊接复合板结合性能分析[J]. 黄杏利,李平仓,郝红卫,薛治国. 四川兵工学报. 2011(09)
[6]双金属复合管塑性成型有限元模拟[J]. 杜清松,曾德智,杨斌,张智,黄黎明. 天然气工业. 2008(09)
[7]铜钢双金属连铸连轧工艺及设备研究[J]. 王华. 铸造设备研究. 2008(03)
[8]Effect of cold rolling on properties and microstructures of dispersion strengthened copper alloys[J]. 郭明星,汪明朴,申坤,曹玲飞,雷若姗,李树梅. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(02)
[9]金属粉末成形技术若干进展[J]. 钟仁显,卢百平. 材料导报. 2008(03)
[10]高强高导铜合金研究进展[J]. 卢百平. 材料导报. 2007(S3)
硕士论文
[1]高强铜/钢双金属复合导板的成形工艺研究[D]. 张平.武汉科技大学 2012
[2]Fe/Al异种金属扩散焊界面形成机理研究[D]. 王敬.江苏科技大学 2012
[3]H62黄铜/碳钢双金属管内压扩散复合的研究[D]. 王晓峰.大连交通大学 2005
[4]新型高铝青铜组织及腐蚀磨损行为的研究[D]. 袁利华.兰州理工大学 2005
本文编号：2957956
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