轧制压下率对镍涂层复合板界面微观结构和力学性能的影响

针对镁/铝复合板在轧制过程中接触界面极易生成镁/铝金属间化合物,导致界面结合强度降低的问题,采用“冷喷涂镍中间层+热轧”工艺制备出铝/镁/铝复合板。研究不同压下率对复合板界面微观结构和力学性能的影响。结果表明,“冷喷涂镍中间层+热轧”工艺可有效抑制轧制过程中镁/铝金属间化合物的生成。随着压下率的增加,复合板界面原子扩散层厚度增加,界面结合强度随之增加。当压下率为45%时,界面结合强度达到最高为33.03 MPa。当压下率为35%时,复合板的极限抗拉强度和断裂伸长率达到峰值,分别为328.1 MPa和8.6%,呈现出最优的拉伸性能。当压下率为25%时,由于界面结合强度较低,镁/铝复合板界面在拉伸断裂后出现较严重的分层现象。

铝/钛/铝三层复合板热轧工艺及微观组织研究

钛/铝层状复合材料具有两种材料优异的特性,能够满足一些特殊工程需要。开发了热轧复合技术,成功制备了铝(1100)/钛(TA2)/铝(1100)三层复合板。研究了复合板轧制过程中的关键轧制技术参数(临界压下率和轧制复合工艺条件)。利用光学显微镜和SEM观察了钛/铝复合板及结合界面形貌,分析了不同退火温度对复合板力学性能的影响。基于实验结果,描述了影响复合板质量和有助于提高复合板结合强度的关键工艺过程。

X65/2205双金属爆炸复合板界面微观结构及性能研究

采用力学测试、金相分析、扫描电镜和能谱分析的方法,研究了X65管线钢和2205双相不锈钢双金属爆炸复合板界面微观结构及其性能。结果表明,X65/2205复合板的屈服强度和抗拉强度均高于X65基体,断后伸长率基本一致,而夏比冲击吸收能低于X65基体和不锈钢复合层。复合层结合界面呈波浪状"咬合"形貌,界面原子相互扩散,其剪切强度较高。

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 1 Cr1 8Ni9Ti/ 2 0 G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。

界面微合金化对钢／铝复合板性能影响的研究

研究了微合金化和温度对钢／铝复合板结舍强度的影响。通过光学显微镜和X射线衍射仪观察、检测了结合界面的微观结构，并进行剥离强度的测试。结果表明钢铝复合界面扩散反应生成的化合物为Fe2Al5，温度对复合板的界面结合强度影响极大，界面微合金化能显著提高钢／铝复合板界面性能。

镍-不锈钢复合板轧制过程中界面的结合机制

采用轧制终止取样法对镍-不锈钢热轧复合板轧制过程中的界面成分、界面组织以及界面处的氧化物进行了表征,研究了轧制过程中界面的结合机制并根据热力学原理解释了高温下选择性内氧化的机理。将复合板坯加热至1200℃,保温120 min后进行轧制,分别在轧制3、5、7道次后中断轧制快速水冷,随后进行取样观察。结果表明,轧制3道次时终轧温度为1000℃左右,金属之间有近距离结合,微观组织有轻微的畸变,界面两侧的板材均为等轴晶粒,元素的扩散不甚明显;轧制至5道次时终轧温度为940℃左右,316H的晶粒被拉长而发生晶格畸变,界面附近出现明显的扩散行为;轧制到7道次时终轧温度为880℃,316H层出现大量拉长的畸变晶粒,界面处主要是轧碎的细晶组织,但Ni层的晶粒粗大,界面附近Ni、Fe和Cr元素充分扩散,微弱扩散的Mo元素在316H界面富集。镍-不锈钢复合板在轧制过程中界面的演化遵循三阶段理论和N.Bay理论,3道次到5道次间处于物理接触阶段、物理化学阶段,轧制7道次时物理化学阶段结束并开始扩散,即开始进入"体"相互阶段,主要元素在此阶段完成相互扩散。在高温低氧环境的轧制条件下,界面处生成Mn的氧化物,该氧化物因轧制而破碎并向基材挤压最终在界面附近成链状分布。

退火处理对镁/铝合金厚向结合板界面结构及镁侧组织的影响

退火处理对异质连接构件的界面结构及组织均有重要影响,决定着连接强度及性能。研究利用挤压法成形的镁/铝合金厚向结合板的退火工艺,研究结果表明,退火处理使过渡层由单层转变为双层结构,由γ-Al_(12)Mg_(17)亚层和β-Al_(3)Mg_(2)亚层所组成。退火温度为250℃,过渡层随时间延长由20μm平缓增长到30μm,镁侧基体晶粒尺寸一直增大至11.73μm;退火时间为1 h,过渡层随温度增加由15μm激增长到45μm;镁侧基体组织晶粒尺寸则呈现先减小后增大的生成趋势。而且,低温短时退火会使界面结合强度有所增加,约达60 MPa,但随着退火温度的增加和退火时间的延长,界面结合强度和显微硬度均有所下降,为高性能镁/铝合金厚向结合板挤压成形制造提供了理论基础和科学指导。

汽车用310S/GH4169钢镍复合板多道次热轧界面扩散行为

为了提高车用310S/GH4169钢镍复合板的界面性能,采用热轧的方式对其进行加强。采用轧制终止取样方法分析了在轧制阶段钢镍复合板的界面组织变化,测试了靠近界面区的选择性氧化性状态。研究结果表明:GH4169镍基合金与310S不锈钢交界区存在许多链条状形态的组织,其宽度尺寸从3~10μm快速降低至1~2μm。在轧制过程中界面处形成了更少的链状氧化物,显著提升了界面的结合性能。提高轧制道次后,310S不锈钢晶粒产生了更大程度的变形,产生了大量的破碎晶粒。Ni、Fe、Cr明显扩散,达到了最长的扩散距离,超过10μm;而Mo与Mn仅发生了较短距离的扩散;逐渐提高轧制量后,Fe、Cr、Ni扩散到了更深的部位。在轧制界面主要生成Mn氧化物,氧化物会对元素扩散造成限制,造成结合强度减小。