ECAP结合退火工艺制备铜铝双金属复合棒材的界面组织及结合性能

利用室温4道次等通道转角挤压(ECAP)结合退火工艺成功制备铜铝双金属复合棒材。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)和电子背散射衍射(EBSD)等方法研究铜铝双金属复合棒材结合界面微观组织,并通过剪切试验测试其界面结合强度。结果表明,在ECAP剧烈剪切作用下,铜铝双金属复合棒材首先通过塑性变形在界面处产生机械结合,后续退火热处理促进了铜铝原子之间相互扩散,在压力、温度和浓度梯度综合作用下,Cu/Al界面处形成了良好的冶金结合,界面层厚度约为1.47μm,生成的金属间化合物主要为CuAl2;界面层内晶粒细小、均匀,为大角度晶界结构的超细晶组织,无明显的择优取向。铜铝双金属复合棒材平均抗剪切强度为28.94 MPa,界面结合质量良好,剪切破坏形式主要为脆性断裂。