铜（铝）/共晶高熵合金复层铸锭界面组织及性能研究
发布时间：2021-08-24 06:19
金属复层材料是将两种或两种以上金属材料通过一定加工工艺复合在一起的一种新型复合材料,该类材料能结合其组成原料的优点,通过扬长补短,满足特殊环境下对材料性能的要求。共晶高熵合金AlCoCrFeNi2.1（以下简称EHEA）具有高强度、高硬度、抗高温蠕变、耐高温氧化、耐腐蚀、铸造流动性好、塑性及加工性能好等特点。目前未见有关EHEA复层材料的报道。本文采用固-液结合的方法,制备了界面反应微弱的Cu/EHEA和界面反应剧烈的Al/EHEA双金属复层铸锭,并对复层铸锭进行热轧,系统分析了两种复合铸锭界面组织、成分、物相、力学性能以及浇注工艺和轧制对界面结合的影响。Cu/EHEA复层铸锭的制备及热轧实验结果表明:用固-液法制备Cu/EHEA复层铸锭能够实现良好的冶金结合,结合方式为熔化结合和扩散结合。Cu/EHEA界面为拉链式的结构,界面结合强度高于纯铜一侧。预热EHEA及提高铜液的浇注温度有利于扩散层厚度和B2相熔化深度增加。热轧后,界面处EHEA中的FCC相进入Cu侧。随着压下率的增加,进入Cu侧的FCC相尺寸减小,数量增多且分布均匀。复层铸锭经压下率为20%、30%、...
【文章来源】：辽宁工业大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
爆炸焊接工艺原理图
图 1.1 爆炸焊接工艺原理图Fig. 1.1 Schematic diagram of explosion welding process合技术铜铝复合板轧制示意图。轧制复合是属于固-固结合板坯[31-33]、减振钢板以及铝-塑复合板。在轧辊之会发生塑性变形以及原子扩散，并且金属表面的氧间会形成新的金属键，而原子之间金属键的相互吸轧制复合技术具有生产成本低、连续生产、产品尺、能生产较薄的复合板等优点，但是这种复合技术械及冶金结合，这会导致应力集中，在结合界面处纹扩展，将会引起材料的破坏[35]。轧制复合时工件合物，并且轧制变形率较大，对轧机的要求较高。
注复合铸造法铸造法即所谓的 CPC 铸造法(Continuous Pouring的一种，其原理如图 1.3 所示。先将经表面处理后启预热装置给芯层金属加热，然后再将一定温度器的作用下外层金属液开始凝固并与芯层金属实牵引，从而实现复层轧辊的连续生产，复层轧辊匹配与控制以及芯层金属表面处理的好坏。连续度高，凝固组织细小均匀，且这种方法工艺简单条件以及工人操作能力要求较高，且效率较低不京等用充芯连续法制备出复合良好的铜包铝双金芯层金属
【参考文献】：
期刊论文
[1]高熵合金材料研究进展（英文）[J]. 张蔚冉,Peter K.Liaw,张勇. Science China Materials. 2018(01)
[2]喷射沉积技术在制备金属基复合材料中的研究进展[J]. 张昕楠,姜伊辉. 铸造技术. 2017(05)
[3]充芯连铸铜包铝复合材料界面层厚度数值模拟[J]. 张建宇,李河宗,初娣,吴春京. 铸造. 2017(04)
[4]铜钢异质复合材料连接特性的分析[J]. 侯林涛,陈文革,刘盈斌,罗启文. 材料研究学报. 2015(09)
[5]电磁场下AA3003/AA4045铝合金复层管坯水平连铸技术（英文）[J]. 武立,康慧君,陈宗宁,刘宁,王同敏. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(08)
[6]连铸直接成形矩形断面铜包铝复合材料界面及其在轧制中的变化[J]. 吴永福,刘新华,谢建新. 中国有色金属学报. 2013(01)
[7]水平连铸直接复合成形铜包铝复合材料的组织与性能[J]. 苏亚军,刘新华,吴永福,黄海友,谢建新,王连忠,董晓文. 特种铸造及有色合金. 2011(09)
[8]Microstructure of aluminum/copper clad composite fabricated by casting-cold extrusion forming[J]. 骆俊廷,赵双敬,张春祥. Journal of Central South University of Technology. 2011(04)
[9]连铸复合电磁搅拌对低碳钢碳偏析的影响[J]. 曹红福. 特殊钢. 2010(02)
[10]铜/钼/铜电子封装材料的轧制复合工艺[J]. 程挺宇,熊宁,吴诚,秦思贵,凌贤野. 机械工程材料. 2010(03)
博士论文
[1]层状铝合金复合材料连铸坯凝固过程模型化及界面质量控制[D]. 武立.大连理工大学 2017
[2]复层铝合金管坯水平连铸技术研究[D]. 刘宁.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]铝元素和铁（钴）元素对AlCoCrFeNi2.1系高熵合金的组织性能研究[D]. 张欢枝.大连理工大学 2016
[2]钢—铝复合板界面力学性能温轧后处理研究[D]. 王晨阳.北京交通大学 2016
[3]铜/钢双金属复合材料的制备及其界面研究[D]. 张太正.沈阳大学 2015
[4]3003/8090复层材料制备技术与界面表征[D]. 梁春晖.大连理工大学 2014
[5]半连续铸造法制备复层铝合金的界面问题研究[D]. 宋肖阳.大连理工大学 2012
[6]3003/8090及5056/AZ91复层铸锭结合界面研究[D]. 钟德水.大连理工大学 2012
[7]双金属复层材料电磁制动铸造技术的研究[D]. 刘鼎.大连理工大学 2010
[8]舰船用铝—铝—钢复合材料焊接性能研究[D]. 毛秋水.江苏科技大学 2010
[9]直流磁场下铝合金复层铸坯制备与模拟研究[D]. 李军.大连理工大学 2009
[10]航空铝合金Lc4-T4和7075-T6搅拌摩擦焊接头疲劳性能研究[D]. 方大鹏.天津大学 2007
本文编号：3359450
【文章来源】：辽宁工业大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
爆炸焊接工艺原理图
图 1.1 爆炸焊接工艺原理图Fig. 1.1 Schematic diagram of explosion welding process合技术铜铝复合板轧制示意图。轧制复合是属于固-固结合板坯[31-33]、减振钢板以及铝-塑复合板。在轧辊之会发生塑性变形以及原子扩散，并且金属表面的氧间会形成新的金属键，而原子之间金属键的相互吸轧制复合技术具有生产成本低、连续生产、产品尺、能生产较薄的复合板等优点，但是这种复合技术械及冶金结合，这会导致应力集中，在结合界面处纹扩展，将会引起材料的破坏[35]。轧制复合时工件合物，并且轧制变形率较大，对轧机的要求较高。
注复合铸造法铸造法即所谓的 CPC 铸造法(Continuous Pouring的一种，其原理如图 1.3 所示。先将经表面处理后启预热装置给芯层金属加热，然后再将一定温度器的作用下外层金属液开始凝固并与芯层金属实牵引，从而实现复层轧辊的连续生产，复层轧辊匹配与控制以及芯层金属表面处理的好坏。连续度高，凝固组织细小均匀，且这种方法工艺简单条件以及工人操作能力要求较高，且效率较低不京等用充芯连续法制备出复合良好的铜包铝双金芯层金属
【参考文献】：
期刊论文
[1]高熵合金材料研究进展（英文）[J]. 张蔚冉,Peter K.Liaw,张勇. Science China Materials. 2018(01)
[2]喷射沉积技术在制备金属基复合材料中的研究进展[J]. 张昕楠,姜伊辉. 铸造技术. 2017(05)
[3]充芯连铸铜包铝复合材料界面层厚度数值模拟[J]. 张建宇,李河宗,初娣,吴春京. 铸造. 2017(04)
[4]铜钢异质复合材料连接特性的分析[J]. 侯林涛,陈文革,刘盈斌,罗启文. 材料研究学报. 2015(09)
[5]电磁场下AA3003/AA4045铝合金复层管坯水平连铸技术（英文）[J]. 武立,康慧君,陈宗宁,刘宁,王同敏. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2015(08)
[6]连铸直接成形矩形断面铜包铝复合材料界面及其在轧制中的变化[J]. 吴永福,刘新华,谢建新. 中国有色金属学报. 2013(01)
[7]水平连铸直接复合成形铜包铝复合材料的组织与性能[J]. 苏亚军,刘新华,吴永福,黄海友,谢建新,王连忠,董晓文. 特种铸造及有色合金. 2011(09)
[8]Microstructure of aluminum/copper clad composite fabricated by casting-cold extrusion forming[J]. 骆俊廷,赵双敬,张春祥. Journal of Central South University of Technology. 2011(04)
[9]连铸复合电磁搅拌对低碳钢碳偏析的影响[J]. 曹红福. 特殊钢. 2010(02)
[10]铜/钼/铜电子封装材料的轧制复合工艺[J]. 程挺宇,熊宁,吴诚,秦思贵,凌贤野. 机械工程材料. 2010(03)
博士论文
[1]层状铝合金复合材料连铸坯凝固过程模型化及界面质量控制[D]. 武立.大连理工大学 2017
[2]复层铝合金管坯水平连铸技术研究[D]. 刘宁.大连理工大学 2013
硕士论文
[1]铝元素和铁（钴）元素对AlCoCrFeNi2.1系高熵合金的组织性能研究[D]. 张欢枝.大连理工大学 2016
[2]钢—铝复合板界面力学性能温轧后处理研究[D]. 王晨阳.北京交通大学 2016
[3]铜/钢双金属复合材料的制备及其界面研究[D]. 张太正.沈阳大学 2015
[4]3003/8090复层材料制备技术与界面表征[D]. 梁春晖.大连理工大学 2014
[5]半连续铸造法制备复层铝合金的界面问题研究[D]. 宋肖阳.大连理工大学 2012
[6]3003/8090及5056/AZ91复层铸锭结合界面研究[D]. 钟德水.大连理工大学 2012
[7]双金属复层材料电磁制动铸造技术的研究[D]. 刘鼎.大连理工大学 2010
[8]舰船用铝—铝—钢复合材料焊接性能研究[D]. 毛秋水.江苏科技大学 2010
[9]直流磁场下铝合金复层铸坯制备与模拟研究[D]. 李军.大连理工大学 2009
[10]航空铝合金Lc4-T4和7075-T6搅拌摩擦焊接头疲劳性能研究[D]. 方大鹏.天津大学 2007
本文编号：3359450
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