銅/鋼雙金屬復合材料的制備及其界面研究
發(fā)布時間:2021-01-05 03:44
隨著科學技術的發(fā)展,眾多行業(yè)對金屬材料綜合性能的要求越來越高。綜合考慮經濟和性能兩方面的因素,單一材料已達不到實際的使用要求。銅具有優(yōu)異的延展性、減摩性和導電、導熱性能,但是隨著近年來銅資源的大量開發(fā)利用其價格逐年升高;而鋼材價格便宜且具有較高的強度,采用銅/鋼雙金屬復合材料替代單一的純銅或銅合金是很好的選擇。銅/鋼雙金屬復合材料節(jié)約了大量的貴金屬銅,大幅度地降低了成本,并且充分發(fā)揮了銅優(yōu)異的減摩性和鋼強度高的性能,提高了銅/鋼復合工件的綜合力學性能,具有很好的經濟效益和廣泛的應用范圍,同時也符合建設資源節(jié)約型發(fā)展方向。論文對目前銅/鋼雙金屬復合工藝的研究進展進行了闡述,歸納總結了銅/鋼雙金屬復合制備關鍵技術。采用真空擴散焊接工藝制備銅/鋼雙金屬復合材料,通過對真空擴散焊工藝參數(shù)進行優(yōu)化試驗,以獲得最佳工藝參數(shù)。在擴散溫度分別為1080℃、1120℃、1130℃、1135℃和保溫時間分別為0.5h、1h、1.5h的條件下,采用真空擴散焊工藝方法制備了銅/鋼雙金屬復合材料,借助于光學顯微鏡(OM)和掃描電鏡(SEM)進行觀察研究了不同擴散溫度和保溫時間對銅/鋼雙金屬復合板結合界面微觀結構...
【文章來源】:沈陽大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 銅/鋼雙金屬復合工藝研究現(xiàn)狀
1.2.1 固-固復合法
1.2.2 固-液復合法
1.3 固態(tài)金屬中的擴散
1.3.1 擴散的宏觀規(guī)律
1.3.2 擴散的微觀機制
1.3.3 擴散的條件
1.3.4 影響擴散的因素
1.4 銅/鋼雙金屬的結合界面
1.4.1 界面概述
1.4.2 界面結合類型
1.5 本文的研究目的和主要研究內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要研究內容
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗材料及設備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 主要設備及儀器
2.2 課題研究技術路線
2.3 真空擴散焊工藝過程
2.3.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化
2.3.2 真空擴散焊試驗
2.4 分析和檢測方法
2.5 本章小結
第3章 試驗結果與分析
3.1 擴散溫度對復合界面的影響
3.1.1 界面宏觀形貌
3.1.2 界面微觀組織
3.1.3 Cu、Fe元素線掃描分析
3.2 保溫時間對復合界面的影響
3.2.1 界面宏觀形貌
3.2.2 界面微觀組織
3.2.3 Cu、Fe元素線掃描分析
3.3 最佳復合工藝方案的確定
3.4 本章小結
第4章 銅/鋼雙金屬復合界面元素擴散機制
4.1 固態(tài)金屬界面復合理論
4.1.1 金屬鍵理論
4.1.2 擴散理論
4.1.3 三階段理論
4.2 Cu-Fe二元相圖分析
4.3 Cu/Fe元素擴散機制
4.3.1 Cu、Fe元素擴散方程
4.3.2 Cu、Fe元素擴散距離分析
4.4 本章小結
第5章 結論
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]45鋼/T2銅復合界面特征及性能分析[J]. 侯林濤,陳文革,劉盈斌,羅啟文,王碧軒. 材料熱處理學報. 2014(12)
[2]感應加熱·顆粒離心熔鑄工藝制備鋼背銅鉛合金滑動軸承的研究[J]. 唐建達,李婁明,朱正鋒,馬良,施旗紅. 機車車輛工藝. 2012(04)
[3]高強銅/鋼雙金屬復合導板的界面結合機制[J]. 張平,張元好,常慶明. 特種鑄造及有色合金. 2012(08)
[4]銅/鋼雙金屬復合管成形工藝研究[J]. 王明哲,張秀蓉,范曉潔,吳伏家. 機械管理開發(fā). 2012(03)
[5]大面積銅/鋼爆炸焊接復合板結合性能分析[J]. 黃杏利,李平倉,郝紅衛(wèi),薛治國. 四川兵工學報. 2011(09)
[6]雙金屬復合管塑性成型有限元模擬[J]. 杜清松,曾德智,楊斌,張智,黃黎明. 天然氣工業(yè). 2008(09)
[7]銅鋼雙金屬連鑄連軋工藝及設備研究[J]. 王華. 鑄造設備研究. 2008(03)
[8]Effect of cold rolling on properties and microstructures of dispersion strengthened copper alloys[J]. 郭明星,汪明樸,申坤,曹玲飛,雷若姍,李樹梅. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(02)
[9]金屬粉末成形技術若干進展[J]. 鐘仁顯,盧百平. 材料導報. 2008(03)
[10]高強高導銅合金研究進展[J]. 盧百平. 材料導報. 2007(S3)
碩士論文
[1]高強銅/鋼雙金屬復合導板的成形工藝研究[D]. 張平.武漢科技大學 2012
[2]Fe/Al異種金屬擴散焊界面形成機理研究[D]. 王敬.江蘇科技大學 2012
[3]H62黃銅/碳鋼雙金屬管內壓擴散復合的研究[D]. 王曉峰.大連交通大學 2005
[4]新型高鋁青銅組織及腐蝕磨損行為的研究[D]. 袁利華.蘭州理工大學 2005
本文編號:2957956
【文章來源】:沈陽大學遼寧省
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 引言
1.2 銅/鋼雙金屬復合工藝研究現(xiàn)狀
1.2.1 固-固復合法
1.2.2 固-液復合法
1.3 固態(tài)金屬中的擴散
1.3.1 擴散的宏觀規(guī)律
1.3.2 擴散的微觀機制
1.3.3 擴散的條件
1.3.4 影響擴散的因素
1.4 銅/鋼雙金屬的結合界面
1.4.1 界面概述
1.4.2 界面結合類型
1.5 本文的研究目的和主要研究內容
1.5.1 研究目的
1.5.2 主要研究內容
第2章 實驗材料與方法
2.1 實驗材料及設備
2.1.1 實驗材料
2.1.2 主要設備及儀器
2.2 課題研究技術路線
2.3 真空擴散焊工藝過程
2.3.1 工藝參數(shù)的優(yōu)化
2.3.2 真空擴散焊試驗
2.4 分析和檢測方法
2.5 本章小結
第3章 試驗結果與分析
3.1 擴散溫度對復合界面的影響
3.1.1 界面宏觀形貌
3.1.2 界面微觀組織
3.1.3 Cu、Fe元素線掃描分析
3.2 保溫時間對復合界面的影響
3.2.1 界面宏觀形貌
3.2.2 界面微觀組織
3.2.3 Cu、Fe元素線掃描分析
3.3 最佳復合工藝方案的確定
3.4 本章小結
第4章 銅/鋼雙金屬復合界面元素擴散機制
4.1 固態(tài)金屬界面復合理論
4.1.1 金屬鍵理論
4.1.2 擴散理論
4.1.3 三階段理論
4.2 Cu-Fe二元相圖分析
4.3 Cu/Fe元素擴散機制
4.3.1 Cu、Fe元素擴散方程
4.3.2 Cu、Fe元素擴散距離分析
4.4 本章小結
第5章 結論
參考文獻
在學期間研究成果
致謝
【參考文獻】:
期刊論文
[1]45鋼/T2銅復合界面特征及性能分析[J]. 侯林濤,陳文革,劉盈斌,羅啟文,王碧軒. 材料熱處理學報. 2014(12)
[2]感應加熱·顆粒離心熔鑄工藝制備鋼背銅鉛合金滑動軸承的研究[J]. 唐建達,李婁明,朱正鋒,馬良,施旗紅. 機車車輛工藝. 2012(04)
[3]高強銅/鋼雙金屬復合導板的界面結合機制[J]. 張平,張元好,常慶明. 特種鑄造及有色合金. 2012(08)
[4]銅/鋼雙金屬復合管成形工藝研究[J]. 王明哲,張秀蓉,范曉潔,吳伏家. 機械管理開發(fā). 2012(03)
[5]大面積銅/鋼爆炸焊接復合板結合性能分析[J]. 黃杏利,李平倉,郝紅衛(wèi),薛治國. 四川兵工學報. 2011(09)
[6]雙金屬復合管塑性成型有限元模擬[J]. 杜清松,曾德智,楊斌,張智,黃黎明. 天然氣工業(yè). 2008(09)
[7]銅鋼雙金屬連鑄連軋工藝及設備研究[J]. 王華. 鑄造設備研究. 2008(03)
[8]Effect of cold rolling on properties and microstructures of dispersion strengthened copper alloys[J]. 郭明星,汪明樸,申坤,曹玲飛,雷若姍,李樹梅. Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2008(02)
[9]金屬粉末成形技術若干進展[J]. 鐘仁顯,盧百平. 材料導報. 2008(03)
[10]高強高導銅合金研究進展[J]. 盧百平. 材料導報. 2007(S3)
碩士論文
[1]高強銅/鋼雙金屬復合導板的成形工藝研究[D]. 張平.武漢科技大學 2012
[2]Fe/Al異種金屬擴散焊界面形成機理研究[D]. 王敬.江蘇科技大學 2012
[3]H62黃銅/碳鋼雙金屬管內壓擴散復合的研究[D]. 王曉峰.大連交通大學 2005
[4]新型高鋁青銅組織及腐蝕磨損行為的研究[D]. 袁利華.蘭州理工大學 2005
本文編號:2957956
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