钢/铝复合板界面组织特征及力学性能研究

发布时间：2021-10-01 23:14

　　金属基复合材料主要在航空航天、电子电器、汽车等行业具有广阔的发展空间及应用前景。以钢为基体，铝为增强体，由这两种材料制成的层状复合材料兼备了钢的高强高硬、耐磨及延展性好等优点和铝的导电导热性好、耐蚀性好、比重小及表面光洁等优点，是一种性价比高、综合性能好的金属基复合材料，具有广阔的发展前途。但是，由于钢和铝的熔点、线膨胀系数等相差悬殊，在热复合后经高温退火热处理时，两金属接触面原子会相互作用，化合生成非连续的硬脆性金属间化合物，如FeAl、FeAl2和FeAl3等，严重影响复合材料的力学性能。目前可用于制造钢/铝层状复合材料的主要工艺包括固相焊接复合法、塑性加工复合法及粘接技术等方法。本论文采用两种方法抑制钢/铝板中间脆性化合物的产生。方法一是直接对钢（Q235）/铝（5052）复合板进行两道次热轧制复合，以期在高温条件下，通过大的变形量轧碎板材间的脆性化合物，实现板材的良好结合。结果表明，钢（Q235）/铝（5052）板预热后进行第一道次轧制时，界面上没有中间化合物的形成，当第二次在600℃加热保温后，界面上产生部分连续、部分非连续的FeAl、FeAl2及FeAl3，这些化合物往往是... 

【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校

【文章页数】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 钢
        1.2.1 钢的基本性质和特点
        1.2.2 钢的分类
        1.2.3 钢的热处理
        1.2.4 钢材的制备与加工
    1.3 铝及铝合金
        1.3.1 铝及其合金的基本性质
        1.3.2 铝合金的分类
        1.3.3 铝合金板材的生产工艺
        1.3.4 铝合金的应用
    1.4 钢/铝复合板的制备方法
        1.4.1 固相复合制备法
        1.4.2 塑性加工法
    1.5 本文的选题意义及研究内容
第二章 试验材料与研究方法
    2.1 试验材料
    2.2 钢／铝复合板制备
        2.2.1 钢／铝复合板制备流程
        2.2.2 微观组织分析和性能测试
    2.3 钢／铜／铝复合板的制备
        2.3.1 钢／铜／铝复合板制备流程
        2.3.2 微观组织分析和性能测试
    2.4 试验设备
第三章 复合板结合界面结构特征
    3.1 钢/铝复合板
        3.1.1 钢/铝复合板横截面组织特征分析
        3.1.2 钢/铝复合板剥离面及界面形貌
    3.2 钢/铜/铝复合板
        3.2.1 钢/铜/铝复合板横截面组织特征分析
        3.2.2 钢/铜/铝复合板剥离面组织特征分析
    3.3 本章小结
第四章 复合板力学性能及轧制结合机理研究
    4.1 钢/铝复合板
        4.1.1 板材弯曲试验
        4.1.2 界面脆性化合物抑制机理
    4.2 钢/铜/铝复合板
        4.2.1 钢/铜/铝复合板结合强度测试
        4.2.2 拉伸性能测试
        4.2.3 轧制复合机理
    4.3 本章小结
第五章 结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于四点弯曲法的机械式复合管弯曲性能研究[J]. 李华军,张燕飞,郭崇晓,周明.  焊管. 2013(01)
[2]退火工艺对AZ31B镁合金铸轧板组织和性能的影响[J]. 李建平,李志鹏,毛大恒,张彪.  中南大学学报(自然科学版). 2012(10)
[3]Si粉微合金化对钢-铝复合材料界面的影响[J]. 宋群玲,孙勇.  材料热处理学报. 2012(S1)
[4]AZ31镁合金热轧变形的动态再结晶机制[J]. 付雪松,陈国清,王中奇,周文龙.  稀有金属材料与工程. 2011(08)
[5]硅对Fe/Al固态扩散反应中Fe2Al5生长动力学的影响[J]. 韩炜,尹付成,苏旭平,王建华,徐琛.  材料热处理学报. 2010(06)
[6]金属基复合材料的现状与发展趋势[J]. 张荻,张国定,李志强.  中国材料进展. 2010(04)
[7]包铝镁板轧制复合机理的研究[J]. 张毅斌,王群骄.  材料开发与应用. 2009(06)
[8]退火温度对热轧AZ31镁合金板材晶粒尺寸的影响[J]. 王伯健,李姗,刘长瑞,白鹤.  轻合金加工技术. 2009(03)
[9]双金属热轧复合的界面结合影响因素及结合机理[J]. 焦少阳,董建新,张麦仓,郑磊.  材料导报. 2009(01)
[10]应用EBSD研究X80管线钢的落锤撕裂性能[J]. 张寿禄,赵泳仙,崔天燮,吴晓丹.  中国体视学与图像分析. 2007(04)

硕士论文
[1]钢铝轧制复合界面化合物的抑制机理研究[D]. 曹永泽.东北大学 2009
[2]铜/铝复合板轧制工艺与理论研究[D]. 刘理.东北大学 2006



本文编号：3417524