采用波紋型軋輥制備鎂鋁復(fù)合板,與傳統(tǒng)平軋方法作對(duì)比,研究軋制溫度對(duì)復(fù)合板界面結(jié)合狀態(tài)、基體顯微組織和力學(xué)性能的影響。同時(shí)建立了二維軋制模型,分析了波紋輥軋制和平輥軋制過程中應(yīng)變的變化。結(jié)果表明,相同的軋制溫度下,波紋輥軋制可以有效提高鎂鋁雙金屬的結(jié)合效率,實(shí)現(xiàn)有效結(jié)合的臨界溫度從平輥軋制的300～350℃降低至250℃。隨著軋制溫度的升高,元素?cái)U(kuò)散層厚度逐漸增加,未發(fā)現(xiàn)中間化合物生成。仿真結(jié)果分析表明,波谷處的等效應(yīng)變明顯高于波峰處,平輥軋制的等效應(yīng)變介于波峰與波谷之間,軋制溫度的變化對(duì)等效應(yīng)變的影響較小。波紋輥制備鎂鋁復(fù)合板的抗拉強(qiáng)度高于同溫度下平輥制備的復(fù)合板,復(fù)合板抗拉強(qiáng)度隨軋制溫度的升高先升高后降低,在350℃時(shí)抗拉強(qiáng)度達(dá)到峰值（310 MPa）。 

【文章來源】：材料導(dǎo)報(bào). 2020,34(22)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

(a)波紋輥軋制的復(fù)合板和(b)平輥軋制的復(fù)合板

圖2為250 ℃下采用波紋輥軋制和傳統(tǒng)平輥軋制工藝制備的鎂鋁復(fù)合板的界面形貌。從圖2a中可以看出,平輥軋制所得的復(fù)合板界面處存在明顯的黑色裂縫,這意味著鎂鋁雙金屬并未實(shí)現(xiàn)結(jié)合。與之相比,采用波紋輥制備的復(fù)合板的界面無裂紋、夾雜、開裂等缺陷,同時(shí)未觀察到金屬間化合物,界面結(jié)合良好。圖3為300～400℃范圍內(nèi)平輥和波紋輥軋制鎂鋁復(fù)合板的界面狀態(tài)對(duì)比。從圖3中可以看出,對(duì)于傳統(tǒng)平輥軋制而言,300 ℃時(shí)仍有部分界面未結(jié)合,可以看到界面存在裂紋。隨著軋制溫度的進(jìn)一步提升,350 ℃和400 ℃下鎂鋁雙金屬實(shí)現(xiàn)良好的結(jié)合。與之相比,300～400 ℃范圍內(nèi)波紋輥軋制鎂鋁復(fù)合板結(jié)合界面良好,未發(fā)現(xiàn)裂紋、夾雜等缺陷。此外,從圖3中還可以看到,波紋輥制備的復(fù)合板界面形態(tài)存在一定的起伏。

基于上述研究可以發(fā)現(xiàn),對(duì)于兩種軋制工藝而言,復(fù)合板的結(jié)合狀態(tài)隨著軋制溫度的升高而提升。這是由于隨著軋制溫度的升高,金屬的塑性變形能力提高,待復(fù)合金屬表面的原子較為活躍,在壓力作用下金屬被擠入打磨所形成的凹陷和劃痕中,有助于兩種材料的復(fù)合。但是復(fù)合材料在軋前處理、爐中加熱以及爐中取出軋制過程中,待復(fù)合表面的氧化不可避免,并且隨著軋制溫度的升高,生成氧化物的速度越快且氧化層越厚。過厚的氧化物層會(huì)阻礙軋制過程中異種金屬原子的相互擴(kuò)散,阻礙異種金屬的復(fù)合。因此選取金屬活化與金屬氧化物層兩個(gè)影響因素的平衡點(diǎn),確定最佳的軋制溫度尤為重要。圖4 波紋輥制備鎂鋁復(fù)合板波峰結(jié)合界面的線能譜圖:(a)250 ℃,(b)300 ℃,(c)350 ℃,(d)400 ℃(電子版為彩圖)

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3090010