退火温度对镍/铜爆炸复合板微观组织与力学性能的影响

通过爆炸焊接工艺制备Ni/Cu层状复合板,通过光学显微镜、扫描电镜、电子探针和能谱仪以及拉伸、剪切和硬度实验,研究退火温度对Ni/Cu复合板显微组织和力学性能的影响规律。结果表明:随退火温度升高,复合板界面两侧Ni、Cu基体晶粒尺寸增大,界面元素扩散层厚度增加,退火温度为600℃时,元素扩散层厚度达到5.82μm。200℃退火后复合板的硬度分布相比于爆炸态变化不大,退火温度为400℃和600℃时,界面硬度(HV1)分别为65.1和66.1,明显低于爆炸态(160.2);爆炸态及200、400和600℃退火后复合板的抗拉强度分别为351.6、305.9、281.7和284.8 MPa,伸长率分别为2.6%、7.8%、39.1%和39.4%;退火温度为400℃时,复合板的剪切强度达到最大值,为191.3 MPa,比爆炸态提高了17.5 MPa。

热处理对冷轧爆炸复合Cu/Al薄板组织、力学性能及电导率的影响

将20 mm厚Cu/Al爆炸复合板材经过6道次冷轧后获得1.5 mm厚的Cu/Al复合薄板。研究了热处理对冷轧后Cu/Al复合薄板的组织、力学性能和电导率的影响。结果表明,界面化合物Al2Cu,AlCu和Al4Cu9的扩散层厚度随退火温度和退火时间的增加而增加。随着退火温度的升高,复合材料的抗拉强度降低,断裂伸长率增加。当退火温度从300℃提高到350℃时,拉伸屈服强度从225 MPa降低到77 MPa,伸长率从16%增加到37.5%。当退火温度低于400℃时,复合薄板的拉伸剪切强度随着退火温度的升高而增加。复合薄板的电导率受退火时间的影响较为明显,在350℃退火4 h后复合板的电导率达到最大值96.4%IACS(国际退火铜标准)。

钛过渡层对铝/钢爆炸复合板界面特性与力学性能的影响

采用爆炸复合工艺制备具有Ti过渡层的Al/钢复合材料,得到Al/Ti/钢(1060/TA1/Q235B)三层爆炸复合板,对该复合板进行界面特性表征与力学性能测试。结果表明:Al/Ti/钢复合板中的Al/Ti界面为正弦波形,Ti/钢界面为锯齿形,界面结合良好。Al/Ti界面和Ti/钢界面间均形成漩涡状熔融区,未出现脆性金属间化合物区域。Al元素和Fe元素在钛层的热扩散层厚度分别为3μm和3.2μm,相较于Al/钢界面的热扩散层厚度分别提高76.5%和77.8%。Ti过渡层的加入使Al/钢复合材料的界面拉脱强度由149.88 MPa提高至178.22 MPa,界面剪切强度由75.20 MPa提高至Al/Ti界面的95.55 MPa和Ti/钢界面的332.65 MPa。

变形温度对多向锻造7050铝合金组织与力学性能的影响

对均匀化后的7050铝合金铸锭进行不同变形温度(390、420、450℃)的多向锻造实验。通过光学显微镜、扫描电镜、电子背散射衍射、透射电镜和室温拉伸性能测试,研究变形温度对锻造态、固溶态和时效态7050铝合金显微组织和力学性能的影响。结果表明:多向锻造对合金中粗大的残余结晶相起到一定的消减效果,残余相的面积分数随变形温度升高而降低。多向锻造后,合金芯部基本为粗大的原始晶粒,随变形温度升高动态再结晶程度增大;固溶处理后,随变形温度升高残余结晶相的面积分数降低,亚晶含量增加;时效处理后,随变形温度升高纳米级析出相的含量增加。时效态合金的强度随变形温度升高而提高,变形温度为450℃时,合金综合力学性能最好,其屈服强度为496.7 MPa,抗拉强度为555.1 MPa,伸长率为8.1%。