鋁/鋼雙金屬復(fù)合材料結(jié)合了鋼鐵材料優(yōu)良的力學(xué)性能和鋁合金材料的輕質(zhì)、高導(dǎo)熱、耐腐蝕等性能,在燃氣輪機缸體材料輕量化應(yīng)用方面具有十分廣闊的前景。液-固復(fù)合鑄造法具有工藝簡單,成本低廉的特點,是目前制備鋁/鋼復(fù)合材料制備過程中應(yīng)用最為廣泛的一種工藝。然而,在液-固復(fù)合鑄造過程中,由于鋁和鋼之間物理和化學(xué)性質(zhì)差異很大,且在復(fù)合鑄造過程中鋁、鋼之間相互接觸時間較短,很難形成有效的熔合區(qū),從而嚴(yán)重影響了鋁/鋼的結(jié)合性能,這也成為制約鋁/鋼雙金屬復(fù)合材料發(fā)展和應(yīng)用的瓶頸。針對鋁/鋼雙金屬液-固復(fù)合過程中存在的問題,本課題結(jié)合國內(nèi)外鋁/鋼雙金屬液-固復(fù)合的研究現(xiàn)狀;通過對鋼板分別采用熱浸鍍鋁、電鍍鎳、電鍍鎳后熱浸鍍鋁幾種預(yù)處理工藝改善鋁、鋼之間的潤濕性能,促進鋁/鋼之間形成有效的結(jié)合,并在復(fù)合后對試樣進行不同工藝的后處理,促進鋁和鋼之間發(fā)生冶金結(jié)合。利用光學(xué)顯微鏡、SEM、EDS、XRD等方法對鋁/鋼復(fù)合界面組織成分及顯微結(jié)構(gòu)進行了分析;并對復(fù)合試樣進行了界面顯微硬度測試和剪切試驗,研究了不同工藝對鋁/鋼結(jié)合性能的影響,并且研究了熱浸鋁工藝下鋁/鍍鋁鋼界面的形成機理以及鋁/鍍鋁鋼界面擴散層的生長動力... 

【文章來源】：哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：100 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

表面處理后澆注Al-7Si鋁合金的界面組織

哈爾濱工程大學(xué)碩士學(xué)位論文 750℃下進行不同時長的保溫處理，并通過電子電子背散射分析了鋁/鋼界面組織變化規(guī)律。通過研究，發(fā)現(xiàn)隨著保溫時間的增加，Al5Fe2相層逐漸向FeAl2相進行當(dāng)保溫時間達到 480 小時時，鋁/鋼復(fù)合界面將由FeAl2相和FeAl相組成，基本不Al5Fe2相。此外，他們還研究了鋼基體熱浸鍍鋁硅合金后其界面的組成變化[44]，現(xiàn)隨著熱浸鋁熔體中硅含量的增加，中間相層/鐵基體界面形貌由粗糙變得平整，面中間相層的厚度隨之減小，在鋁/鋼界面處還生成了形成了六方晶系的τ5-Al8Feτ6-Al5FeSi相。奧地利學(xué)者Krendelsberger N.等人[45]研究了Al-Fe-Si三元金屬間化合成過程，發(fā)現(xiàn)τ6-Al5FeSi是在 573℃鐵、鋁、硅相互結(jié)合形成的。法國Viala J C等學(xué)者[46]將鑄鐵試樣在鋁硅合金熔體中進行熱浸鍍處理，使灰鑄鐵成一層鋁合金鍍層后，采用壓鑄工藝制備了鋁合金/鑄鐵雙金屬復(fù)合材料。研究發(fā)用這種Al-Fin工藝制備的鋁合金/鑄鐵雙金屬復(fù)合材料在其界面處形成一個Fe2、τ5-Al7.4Fe2Si和τ6-Al4.5FeSi這三種金屬間化合物組成的連續(xù)相層，如圖 1.2 所示

第 1 章 緒論分析了熱處理對于結(jié)合區(qū)擴散過程的影響。發(fā)現(xiàn)熱浸鍍鋁可以有效的有效的冶金結(jié)合，而且熱處理后擴散層明顯變寬，熱處理可以有效的-Al-Si三元相的生長。H.等人[50]將復(fù)合試樣在 600℃的下長時間保溫處理中，發(fā)現(xiàn)擴散層厚在保溫處理 16 小時時，擴散層主要為靠近鋁基體的τ6(Al4.5FeSi)相和Fe2)相組成，擴散層中靠近η處還會出現(xiàn)一些Kirkendall空隙，如圖 2

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3278438