A356澆覆溫度對(duì)鋁/鋼復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響
發(fā)布時(shí)間:2022-02-10 09:48
先采用熱浸鍍鋁-鋅工藝對(duì)Q235鋼板進(jìn)行表面鍍層處理,后將液態(tài)的A356鋁合金定量澆覆于經(jīng)預(yù)熱的鋼板表面,通過(guò)液固鑄軋成功制備鋁/鋼復(fù)合板。運(yùn)用光學(xué)顯微鏡(OM)、SEM觀察界面結(jié)合與組織形貌,結(jié)合EDS、XRD分析界面物相成分,并測(cè)試微觀硬度、室溫拉伸和剪切強(qiáng)度。結(jié)果表明:隨著澆覆溫度的提高,復(fù)合板界面間隙消失,整體趨勢(shì)上擴(kuò)散層厚度逐漸增加。當(dāng)澆覆溫度為710℃及以上時(shí),界面處會(huì)形成Fe3Al、Fe Al、Fe Al2、Fe2Al5和Fe Al3相。在同一澆覆溫度下,硬度整體趨勢(shì)為在Q235和A356基體中保持穩(wěn)定,而在從Q235側(cè)距界面中心100μm至A356側(cè)距界面中心100μm的范圍內(nèi)連續(xù)下降?估瓘(qiáng)度和剪切強(qiáng)度都表現(xiàn)出先增加后減小的趨勢(shì),澆覆溫度為710℃時(shí),復(fù)合板的成形質(zhì)量最佳,抗拉強(qiáng)度和剪切強(qiáng)度都為最大,分別為336.4 MPa和137.6 MPa。
【文章來(lái)源】:中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
軋制過(guò)程示意圖
在復(fù)合板上截取試樣,對(duì)試樣打磨、拋光后通過(guò)Wilson VH1102維氏硬度計(jì)對(duì)復(fù)合板硬度進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)線切割截取如圖2(a)和(b)所示的剪切試樣和拉伸試樣,將試樣經(jīng)表面清理和打磨光滑后,使用WDW-100D型電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸和剪切實(shí)驗(yàn),拉伸速度0.5 mm/min。為防止剪切實(shí)驗(yàn)時(shí),受力中心與試樣中心偏離,進(jìn)而影響剪切實(shí)驗(yàn)的精確度,需將剪切試樣鋁一側(cè)手工打磨掉1 mm。2 結(jié)果與分析
圖3所示為不同A356澆覆溫度下鋁/鋼復(fù)合板界面區(qū)顯微組織。由圖3可看出,隨著澆覆溫度的升高,復(fù)合板界面間隙消失,并逐漸形成了一層擴(kuò)散層。當(dāng)A356澆覆溫度為620℃時(shí),鋁/鋼兩基體之間可見(jiàn)一條“黑帶”,表明鋁/鋼復(fù)合板結(jié)合情況較差,有間隙存在。當(dāng)澆覆溫度升高到650℃時(shí),“黑帶”消失,界面平整,擴(kuò)散層非常薄,在光學(xué)顯微鏡下不明顯。澆覆溫度繼續(xù)升到680℃,鋁/鋼界面之間出現(xiàn)了一層薄的擴(kuò)散層。隨著進(jìn)一步增加澆覆溫度,原子可獲得足夠能量做高頻熱運(yùn)動(dòng),發(fā)生互擴(kuò)散,形成明顯擴(kuò)散層,而且溫度越高,產(chǎn)生躍遷的原子越多,擴(kuò)散也就越快,形成的擴(kuò)散層厚度越大,故在圖3(e)和(f)中界面處可見(jiàn)明顯擴(kuò)散層。此外,澆覆溫度較低時(shí),Q235一側(cè)的晶粒為細(xì)小扁平狀,隨著澆覆溫度的提高,后續(xù)冷卻過(guò)程放緩,在該過(guò)程中Q235側(cè)細(xì)小扁平的晶粒會(huì)發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶,晶粒發(fā)生長(zhǎng)大。由圖3(a)和(f)可知,澆覆溫度為620℃時(shí)晶粒尺寸明顯小于澆覆溫度為770℃時(shí)晶粒尺寸。2.2 A356澆覆溫度對(duì)復(fù)合板界面區(qū)的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A356覆層溫度對(duì)AZ31/A356軋制復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響[J]. 楊世杰,李元東,曹馳,董澎源,李嘉銘,李明. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(14)
[2]澆注溫度對(duì)液-固軋制A356/6082復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響[J]. 董澎源,李元東,楊世杰,李嘉銘,曹馳,周宏偉. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]異溫軋制制備鈦/鋁復(fù)合板的變形協(xié)調(diào)性與復(fù)合性能[J]. 祁梓宸,余超,肖宏,許成. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]退火溫度對(duì)異步軋制銅/鋁復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響[J]. 李小兵,祖國(guó)胤,王平. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]銅/鋁復(fù)合材料的固-液復(fù)合法制備及其界面結(jié)合機(jī)理[J]. 張紅安,陳剛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]反應(yīng)燒結(jié)制取鐵鋁系金屬間化合物的研究[D]. 王興慶.中南大學(xué) 2002
本文編號(hào):3618684
【文章來(lái)源】:中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2020,30(04)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:11 頁(yè)
【部分圖文】:
軋制過(guò)程示意圖
在復(fù)合板上截取試樣,對(duì)試樣打磨、拋光后通過(guò)Wilson VH1102維氏硬度計(jì)對(duì)復(fù)合板硬度進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)線切割截取如圖2(a)和(b)所示的剪切試樣和拉伸試樣,將試樣經(jīng)表面清理和打磨光滑后,使用WDW-100D型電子萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拉伸和剪切實(shí)驗(yàn),拉伸速度0.5 mm/min。為防止剪切實(shí)驗(yàn)時(shí),受力中心與試樣中心偏離,進(jìn)而影響剪切實(shí)驗(yàn)的精確度,需將剪切試樣鋁一側(cè)手工打磨掉1 mm。2 結(jié)果與分析
圖3所示為不同A356澆覆溫度下鋁/鋼復(fù)合板界面區(qū)顯微組織。由圖3可看出,隨著澆覆溫度的升高,復(fù)合板界面間隙消失,并逐漸形成了一層擴(kuò)散層。當(dāng)A356澆覆溫度為620℃時(shí),鋁/鋼兩基體之間可見(jiàn)一條“黑帶”,表明鋁/鋼復(fù)合板結(jié)合情況較差,有間隙存在。當(dāng)澆覆溫度升高到650℃時(shí),“黑帶”消失,界面平整,擴(kuò)散層非常薄,在光學(xué)顯微鏡下不明顯。澆覆溫度繼續(xù)升到680℃,鋁/鋼界面之間出現(xiàn)了一層薄的擴(kuò)散層。隨著進(jìn)一步增加澆覆溫度,原子可獲得足夠能量做高頻熱運(yùn)動(dòng),發(fā)生互擴(kuò)散,形成明顯擴(kuò)散層,而且溫度越高,產(chǎn)生躍遷的原子越多,擴(kuò)散也就越快,形成的擴(kuò)散層厚度越大,故在圖3(e)和(f)中界面處可見(jiàn)明顯擴(kuò)散層。此外,澆覆溫度較低時(shí),Q235一側(cè)的晶粒為細(xì)小扁平狀,隨著澆覆溫度的提高,后續(xù)冷卻過(guò)程放緩,在該過(guò)程中Q235側(cè)細(xì)小扁平的晶粒會(huì)發(fā)生回復(fù)、再結(jié)晶,晶粒發(fā)生長(zhǎng)大。由圖3(a)和(f)可知,澆覆溫度為620℃時(shí)晶粒尺寸明顯小于澆覆溫度為770℃時(shí)晶粒尺寸。2.2 A356澆覆溫度對(duì)復(fù)合板界面區(qū)的影響
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]A356覆層溫度對(duì)AZ31/A356軋制復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響[J]. 楊世杰,李元東,曹馳,董澎源,李嘉銘,李明. 材料導(dǎo)報(bào). 2019(14)
[2]澆注溫度對(duì)液-固軋制A356/6082復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響[J]. 董澎源,李元東,楊世杰,李嘉銘,曹馳,周宏偉. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2019(05)
[3]異溫軋制制備鈦/鋁復(fù)合板的變形協(xié)調(diào)性與復(fù)合性能[J]. 祁梓宸,余超,肖宏,許成. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2018(06)
[4]退火溫度對(duì)異步軋制銅/鋁復(fù)合板界面組織及力學(xué)性能的影響[J]. 李小兵,祖國(guó)胤,王平. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2013(05)
[5]銅/鋁復(fù)合材料的固-液復(fù)合法制備及其界面結(jié)合機(jī)理[J]. 張紅安,陳剛. 中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào). 2008(03)
博士論文
[1]反應(yīng)燒結(jié)制取鐵鋁系金屬間化合物的研究[D]. 王興慶.中南大學(xué) 2002
本文編號(hào):3618684
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