钢铜双金属铸造界面结合参数研究

实验采用高性能铅锡青铜合金ZCu Pb20Sn5研究了浇注温度和钢基体预热温度对钢铜双金属界面结合强度的影响。实验结果表明,在铅锡青铜熔炼温度为1 200℃,钢基体预热温度为1 200℃时,钢铜双金属界面剪切强度达到142 MPa。

增材制造铜/钢双金属材料研究进展

铜/钢双金属材料具有力学强度高、物理化学性能优良等优势,在交通运输、电力能源和建筑工业等领域应用前景广阔。然而,传统熔铸工艺在制造铜/钢双金属材料时,容易在铜/钢界面处产生偏析现象,在一定程度上限制了铜/钢双金属材料的发展。与传统工艺相比,增材制造技术不仅能实现复杂加工零件的快速制造,而且在成形过程中较短的保温时间能缓和或消除异种金属材料界面产生的冶金缺陷,进而增强铜/钢双金属材料的力学性能。由于双金属材料是近年来的研究热点,有关增材制造铜/钢双金属材料的综述性文章较少,故综述了近年来激光、电子束及电弧增材制造技术制造铜/钢双金属材料的研究发展现状,分析了各技术的优缺点,并从制备方法、工艺参数及界面合金元素等角度,分析了影响材料界面组织性能变化的关键因素。发现在增材制造铜/钢双金属材料方面,目前激光增材制造技术主要应用于精度要求较高的小尺寸零部件,电子束增材制造技术适用于某些具有特殊性能的合金,如钛合金,而电弧增材制造技术适用于精度要求较低的大型复杂零部件。在铜/钢双金属材料增材制造过程中,界面处易形成显微组织分布不均匀、界面晶粒尺寸差异较大等现象,导致界面处产生应力集中,从而造成材料断裂失效。为解决上述难题,学者们已深入研究第二相形成机理,并采用优化界面处Cu-Fe比例和控制脆相金属间化合物等方式提高铜/钢双金属材料的性能。最后,对目前增材制造铜/钢双金属材料的研究发展现状进行了总结与展望,未来在冶金学和热力学方向上对铜/钢双金属材料仍需进行系统性理论研究,对双金属材料而言需要建立相关模拟数据库,以期为相关从业人员提供精细化指导建议。新型增材制造技术或复合增材制造技术的开发与应用都将成为未来增材制造铜/钢双金属材料研究的重点发展方向。

振动对铜钢双金属熔铸复合材料凝固组织的影响

通过在铜钢双金属熔铸工艺的冷却过程中对铸件施加机械振动,研究在0.2 mm振幅条件下,振动频率对铜合金凝固组织和铜钢双金属结合面的影响。结果表明:在铸件冷却阶段对其施加振幅0.2 mm、频率40 Hz的机械振动能够有效细化铜合金侧凝固组织,布氏硬度和组织均匀性显著提升,铜合金晶粒尺寸减小并由枝晶转化为等轴晶,铅元素偏析和聚集现象得到明显改善,有效消除气孔和显微缩松。铜合金和钢基体之间形成冶金结合,未振动和施加振动后剪切断裂模式均为混合断裂,振动后由于α+δ硬脆相的分布发生改变而使剪切强度有所降低。

铜/钢双金属复合制备工艺技术研究现状

介绍了目前国内外生产铜/钢双金属复合材料的主要制备工艺以及它们的原理和特点,在此基础上分析了铜/钢复合界面的冶金结合行为和铜/钢双金属复合材料制备的研究动态,并对铜/钢复合材料在各方面的应用做了简单介绍,最后对各制备工艺的未来发展趋势进行总结。

提高铜钢双金属铸件结合强度的新工艺

为了提高铅青铜和45钢双金属铸件的结合强度,在深入研究老旧生产方法基础上,从钢背的表面处理、内表面形状及高温预热三个方面改进了工艺,提高了结合性能、简化了铸造过程。剪切强度测试可以达到131.8 MPa。新工艺不仅适用于柱状、管状造型铸件,还可推广到板材、带材的生产制造工序中。

用甘氨酸溶液从铜-钢双金属废料中浸出铜

研究了用碱性甘氨酸溶液从铜-钢双金属废料中选择性浸出铜,考察了溶液初始Cu2+浓度、甘氨酸浓度、体系pH、温度、空气流量和搅拌速度对铜浸出率的影响。结果表明:在温度50℃、初始Cu2+浓度0.20 mol/L、甘氨酸浓度4 mol/L、体系pH=10.60、空气流量1.0 L/min和搅拌速度300 r/min条件下,铜浸出效果较好;Cu2+浸出反应级数为0.46,表观反应活化能为47.7 kJ/mol,浸出速率受化学反应控制。

铜/钢双金属弹壳成形工艺

铜/钢双金属弹壳制成的炮弹弹道性能非常优越,但该双金属弹壳的成形较为困难。文章对铜/钢双金属弹壳进行工艺分析与计算,分析铜/钢双金属复合材料塑性变形的特点,论述各种因素对拉深工艺的影响,通过试验研究,进一步优化模具结构,优选工艺参数,制定合理的退火规范和润滑方式。从而提出了一套行之有效的铜/钢双金属弹壳成形工艺,确保双金属弹壳的质量满足武器性能要求。

铜-钢双金属杆的基本力学性能分析

用电镀法制作了铜-钢双金属杆,并测试了它和45钢杆的基本力学性能(拉伸,压缩,冲击韧性),对双金属杆和45钢杆基本力学性能进行了比较分析。

激光熔覆工艺参数对铜/钢双金属复合材料组织的影响

铁路道岔部件的Q235钢制滑床板在服役时需要人工涂油减摩,造成极大的人力物力浪费。采用具有自润滑性能的铜基材料与钢铁材料复合,制备铜/钢双金属复合材料,可以实现减摩耐磨耐蚀功能,作为滑床板材料具有极大的应用前景。通过激光熔覆技术可以高效制备铜/钢双金属复合材料,而激光熔覆参数对材料性能具有重要的影响。研究了激光熔覆工艺参数对熔覆层界面组织的影响,对不同的激光功率、扫描速率参数进行了分析。研究结果表明,在粉胶比为1:1、预置粉末厚度为1 mm时,选择激光功率1000 W,激光扫描速率1000 mm/min时,熔覆层组织最佳,其表面组织为α-铜相与Fe 8 CuS弥散相,界面处组织为α-铜相、富铁相与Fe8CuS弥散相,界面冶金结合良好。

铜/钢双金属固-固相复合法的研究现状及展望

固-固相复合法制备铜/钢双金属复合材料具有生产规模大、投资成本低的优势。目前常见用于铜/钢双金属复合材料的固-固相复合法包括爆炸复合、轧制复合、扩散焊接复合及粉末冶金复合法。通过对比和分析上述几种制备方法的工艺原理及研究现状,提出目前对于固-固相复合法研究的不足,并在此基础上展望了固-固相复合法制备铜/钢双金属复合材料未来的发展方向。

铜钢双金属熔铸过程水冷换热系数的反求及应用

铸件凝固过程的边界换热系数是一个重要的边界条件参数,也是决定温度场模拟精度的关键因素。为了获得铜钢双金属样件的水冷换热系数,本文根据反传热法,通过实测水冷过程的温度曲线,利用ProCAST软件反求水冷换热系数。结果表明,随着样件温度的降低,水冷换热系数先增加后减小,在350℃达到峰值4980 W/(m^(2)·℃)。对比模拟和相同条件下的实验,反求的换热系数模拟精度高,准确预测出缺陷的位置。分析温度场后对工艺进行改进,使用改进的工艺成功消除产品的缺陷。

电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定轴承用铜钢复合双金属板中的镧、铈

轴承用铜钢复合双金属板样品经硝酸、盐酸溶解后,以铑为内标,用电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)仪测定试料溶液中待测元素特征谱线的强度,通过内标标准曲线法计算出试料中镧、铈量,轴承用铜钢复合双金属板1#、2#样品的精密度(RSD)为0.98%～1.1%,加标回收率为97.0%～105%,说明方法准确、可靠。

铜铅合金-钢烧结双金属材料在发动机连杆衬套上的应用

汽车发动机连杆小头衬套需要满足顺应性、抗咬合性、耐蚀性、耐磨性,随着汽车工业的发展,对大功率、高转速发动机,还必须满足其它一些性能,如高的承载能力和抗疲劳强度等。因此,铜铅合金-钢双金属材料得到了较好的应用。

浅论铝锡40铜钢双金属轴瓦性能及应用前景

本文主要介绍了铝锡40铜－钢双金属轴瓦的基本结构、优良性能和应用前景，以及在实际运用中的使用状况，分析了铝锡40铜－钢双金属轴瓦今后的发展趋势。

高性能轴瓦材料—铝锡20铜-钢双金属卷带的研制

讨论高性能轴瓦材料—铝锡 2 0铜

铜一钢双金属材料的开发与应用

铜一钢双金属材料的开发与应用大连福星粉末冶金有限公司胡俊威作为一种高科技新材料，用钢烧结复合材料的研制成功，可广泛应用于机械、汽车、船舶、工程机械、冶金、矿山等机械零件的制造，有十分理想的发展前景．采用本技术生产铜合金机械零件，工作面是铜合金，非工作...

铝锡20铜—钢双金属板复合工艺的改进

对铝锡20铜-钢双金属板的复合工艺进行改进,将其热复合工艺改进为冷复合工艺,降低生产成本700元/t,并已在生产实践中应用,取得了很好的经济效益。

不同轧制量对铜钢双金属板材性能的影响

为探究铜钢双金属板材在轧制过程中轧制量的大小对板材性能的影响,课题组展开实验研究。共设置了轧制量分别为0.05 mm与0.10 mm的2组铜钢双金属板材轧制试验;并分别进行了金相观察、扫描电镜、布氏硬度(HBW)和摩擦磨损测试。结果表明:当轧制量为0.05 mm时,板材硬度较低,内部存在较多孔隙缺陷;而轧制量为0.10 mm时,板材布氏硬度(HBW)提高了5,内部孔隙缺陷明显改善,耐磨性也得到了一定程度的提高。

铜覆钢材料在防雷接地工程的应用

铜覆钢双金属复合材料具有钢的高强度、高弹性、热阻大和高导磁等特性,又有铜的良好导电性能和优良的抗腐蚀性能。近年来,铜覆钢材料已开始取代以前普遍使用的镀锌扁钢或现有的铜质接地材料,国家也制定并发布了铜覆钢接地材料相关的国家标准,用以提高接地材料的可靠性并节省铜的使用量。

P含量对Fe/ZCuPb20Sn5双金属铜层摩擦性能的影响

采用固-液复合法制备Fe/ZCuPb20Sn5双金属,系统研究了P对双金属铜层中枝晶细化、元素偏析、第二相析出行为的影响以及铜层摩擦性能。结果表明,P分布于α-Cu与α-(Cu,Sn)两相区间,减弱了Sn元素偏析,析出Cu_(3)P强化相,细化基体组织。铜层的摩擦因数与磨损率均随着P含量的升高逐渐减小,在P含量为0.3%时取得最小值。在磨痕犁沟中Pb包裹着Cu_(3)P相形成自润滑层,提高了材料的摩擦性能。随着P含量的增加,磨损机制由黏着磨损与剥层磨损向磨粒磨损转变。