热处理对冷轧4A60铝/08Al钢复合带材组织及力学性能的影响

研究了退火温度和时间对冷轧4A60铝/08Al钢复合带材组织及力学性能的影响规律。利用金相显微镜、JSM-6480型扫描电镜及EDS能谱仪对铝钢复合材料进行了组织观察和界面元素分析,并对复合带材的拉伸性能及界面结合强度进行了评价。结果表明,当热处理温度为540℃、时间在6~24 h范围时,08Al钢基本完成了再结晶,铝钢复合带材的伸长率超过了30%,屈服强度超过250 MPa;热处理后铝钢界面Al、Fe元素扩散不明显,热处理对界面拉剪强度的影响也不大,界面结合强度均在70 MPa左右。     

退火处理对Al/ZE42/Al复合板界面组织和腐蚀行为的影响

采用光学显微镜、扫描电镜、盐水浸泡等方法研究了退火热处理工艺对Al/ZE42/Al复合板界面微观组织和该复合板在5.0%Na Cl(质量分数)水溶液中腐蚀行为的影响。实验结果表明:Al/ZE42/Al复合板经退火处理后,界面区域发生Mg和Al等元素的互扩散,界面扩散层包含2个反应层,靠近ZE42镁合金一侧的反应层为Mg_(17)Al_(12)相,靠近Al板一侧的反应层为Al_3Mg_2相,随着退火温度的升高或者保温时间的延长,ZE42/Al界面扩散层的厚度增加,ZE42镁合金发生了再结晶组织转变;退火热处理没有明显改善Al/ZE42/Al复合板的耐腐蚀性能,提高了腐蚀速率,其腐蚀机制为复合板边部向内部扩散而导致的电偶腐蚀加剧。     

双丝电弧喷涂Ni-Al复合涂层热处理组织及性能

采用双丝电弧喷涂在6061-T6铝合金基体上制备Ni-5Al（质量分数,%）为底层,Ni-20Al（质量分数,%）为面层的Ni-Al复合涂层。Ni-Al涂层经400-550℃/4-48 h热处理后,采用SEM,XRD,EDS和TEM对涂层的显微结构进行了表征,并分析了不同热处理工艺对Ni-Al涂层显微组织和相结构的影响,讨论了涂层与铝合金基体界面反应机理,以及基体和涂层之间的界面元素扩散行为。结果表明,热处理后的涂层相组成变化较小,涂层/基体界面发生扩散,形成金属间化合物NiAl3。随着热处理温度升高和时间的延长,在NiAl3相和涂层之间形成Ni2Al3相,同时界面扩散区逐渐增厚,该过程由铝原子的扩散所控制。热处理后的TEM分析表明,涂层中存在NiAl3、Ni2Al3及Ni的退火孪晶相。Ni-Al涂层随着热处理温度升高和时间的延长,涂层与基体的结合强度略有升高,同时涂层具有较强的抗氧化性能。     

退火工艺对Ti/Al复合板组织和性能的影响

针对以纯钛板和工业纯铝为原料铸造复合得到的Ti/Al复合板,采用不同保温时间的退火工艺制度研究了退火时间对Ti/Al复合板的组织和性能的影响。结果表明:随着退火时间延长,在复合界面处的扩散层宽度增大。在退火过程中,Ti-Al系金属间化合物的形成和生长是导致Ti/Al复合界面显微硬度增加、结合强度下降的主要原因。在浇铸温度为700℃、退火温度为550℃、保温2 h退火后,Ti/Al复合板结合强度有较大提升,为最佳退火工艺。     

2A14/A390双金属复合铸造裂解连杆及其热处理工艺研究

采用双金属复合铸造技术将2A14/A390制备成复合铸坯,然后对其进行不同温度和不同时间固溶热处理,分析了双金属复合铸坯金相组织,研究了不同固溶温度与不同固溶时间对双金属复合材料界面硬度分布及拉伸性能的影响。结果表明:铸坯的最佳固溶温度为520℃,最佳固溶时间为4 h,该固溶温度和时间为双金属复合铸造裂解连杆的最佳热处理工艺参数。     

Pd/Ni和Pd(Y)/Ni复合材料的界面结构与界面扩散

本文研究了Pd／Ni和Pd（Y）／Ni复合丝材的界面结构与界面扩散行为。研究表明，Pd／Ni复合丝材的界面结构及界面扩散行为与Pd和Ni的氧化特性有关；Pd（Y）／Ni复合丝材的界面结构及界面扩散行为不仅与Pd和Ni的氧化特性有关，还与Y元素的分布和氧化特性有关，Y元素在扩散界面的偏聚阻碍了Ni层Pd层的扩散；Pd／Ni和Pd（Y）／Ni复合丝材的界面扩散动力学相似，且试样Ni在界面层的扩散深度ξ和时间t符合下列规律：ξ＝K1t^1/3（对于Pd／Ni），ξ＝K2t1/3（对于Pd（Y）／Ni，且K2＜K1）。     

热处理对A356/6082复合板界面组织及力学性能的影响

采用液-固轧制复合技术制备A356/6082复合板,研究热处理温度对A356/6082复合板界面组织及力学性能的影响。结果表明,随着热处理温度的升高,A356铝合金一侧共晶Si组织发生颈缩、溶断、球化,并且球化现象首先在界面处发生,界面区剪切强度逐渐增大。当热处理温度为550℃时,复合界面处组织分布均匀,Si颗粒细小圆整,界面区元素得到充分扩散,元素扩散宽度约为136μm,复合板剪切强度最大值约为145MPa,复合界面在受到均匀塑性变形时,其剪切断裂方式为脆性断裂。     

原位自生TiAl3增强Al基复合材料的组织结构及形成机理研究

采用冷喷涂技术沉积Ti-80Al（wt.%）复合涂层,通过热处理获得了原位自生TiAl3金属间化合物颗粒增强Al基复合材料涂层。采用SEM、EDS和XRD等分析了冷喷涂Ti/Al复合涂层在不同热处理温度下的组织结构演变规律及Ti、Al粒子间原位扩散反应过程,并对TiAl3金属间化合物的形成机理进行了探讨。结果表明,冷喷涂Ti/Al复合涂层组织致密,其相结构与喷涂粉末完全相同,450℃热处理后涂层局部区域发生Ti、Al间的固态扩散反应,并在Ti、Al粒子界面原位形成TiAl3金属间化合物,随着热处理温度升高,TiAl3金属间化合物的含量显著增加,600℃热处理后,Ti/Al复合涂层中的Ti粒子全部转变为TiAl3金属间化合物,获得原位自生TiAl3颗粒增强的Al基复合材料.     

Al/FeCrAl双金属复合材料的制备及试验研究

采用固-液双金属复合铸造法对Al/FeCrAl进行复合,并通过此方法成功制备了Al/FeCrAl双金属复合材料。采用光学显微镜、扫描电镜、热处理试验和显微硬度计对材料界面组织和相组成进行了分析。结果表明:Al/FeCrAl双金属复合材料界面以冶金结合方式进行结合;热处理温度在500℃及以上时,Al元素向表面或者过渡层急速扩散并在过渡层产生氧化反应形成大量的Al_2O_3;复合材料显微硬度从喷涂层到基体层逐渐递减。     

真空热处理对Ti6Al4V基体/NiCrAlY涂层体系组织结构及元素扩散行为的影响

采用电弧离子镀(AIP)技术在Ti6Al4V基体表面沉积制备了NiCrAlY涂层. 通过金相观察(OM)、扫描电镜(SEM)与能谱(EDS)分析、 X射线衍射(XRD)分析以及显微硬度测试, 研究了真空热处理对NiCrAlY涂层组织性能的影响, 讨论了Ti6Al4V基体/NiCrAlY涂层界面元素扩散规律. 结果表明: 700.℃真空热处理后, NiCrAlY涂层中开始析出γ′-Ni3Al相, 这提高了涂层的表面硬度; 在700.℃温度下, Ti6Al4V基体/NiCrAlY涂层界面由外至内出现Ni3(Al,Ti)、 TiNi和Ti2Ni中间化合物层, 并随着温度提高, 界面处中间化合物层增厚; 700.℃时, 主要发生了镍、钛元素的扩散, 铬元素在870.℃开始发生扩散. 当温度提高到950.℃后, 由于镍元素大量向Ti6Al4V基体扩散引起涂层的退化失效.     

Si对Cu/Al冷轧复合界面组织与力学性能的影响

通过铝层Si合金化手段,制备了Cu/Al-Si合金冷轧复合带。利用金相显微镜、扫描电镜、万能材料试验机等仪器,研究了不同Si含量对Cu/Al-Si合金冷轧复合带界面扩散层厚度、界面结合强度、界面和基体处的显微硬度以及再结晶组织等的影响规律。结果表明,铝层中一定量的硅合金化可以起到阻碍铜铝原子互扩散、抑制铜铝金属间化合物的生长、提高铝侧基体显微硬度以及细化晶粒等作用,但是在高温、长时间热处理条件下,硅会降低界面的结合强度。     

Si粉微合金化对钢-铝复合材料界面的影响

采用粉末轧制工艺,在界面添加4％ Si粉进行界面微合金化调控,成功制备出界面结合良好的钢-铝复合材料.研究了界面微合金化设计、扩散退火处理工艺对钢-铝复合材料界面区元素扩散、生成物相的影响规律,探讨了元素Si界面调控的作用机理.结果表明:添加4％ Si粉界面微合金设计,在500℃扩散退火,保温1h热处理工艺下,复合材料界面未出现金属间化合物,600℃扩散退火,保温1h热处理工艺下,仅出现少量化合物Fe2Al5,Si粉界面微合金化处理能延缓界面化合物相生成,使生成Fe2Al5相的扩散温度向高温推移;Si扩散固溶到Fe、Al基体中形成连续固溶体,提高了界面两侧物理及力学性能的连续性,改善复合材料的界面结合.     

电弧熔丝增材制造钛/铝复合材料的组织与性能

通过基于冷金属转移的电弧熔丝增材制造技术制备了铝/钛复合材料. 观察到钛/铝结合界面存在元素扩散,形成一定厚度的中间反应层,表明界面结合良好. 同时,通过硬度测试得到界面附近的硬度介于钛侧与铝侧之间,这主要是由于元素扩散导致界面附近生成了硬脆金属间化合物. 考虑到不同的复合比会导致不同力学性能,通过拉伸试验,研究了复合比对带缺口的钛/铝复合材料拉伸力学性能的影响规律. 结果表明,在持续拉伸载荷作用下,钛/铝复合材料的两组成层之间相互影响. 随着复合比的增加,抗拉强度和屈服强度增加,断后伸长率由于受钛铝之间冶金反应的影响较大,当钛/铝试样具有较低复合比时,其断后伸长率甚至小于单一沉积铝,随后才随着复合比的增加而增大. 另外,运用ABAQUS补充了多组复合比下钛/铝复合材料的拉伸过程,得到了复合比与屈服强度和抗拉强度的关系式.     

Diffusion welding process and joint''''s microstructure behavior of SiC_w/6061Al composite

The rules such as process parameters affecting joint properties and the evolution principle of weld's microstructure have been researched by adopting diffusion welding process to connect SiCw/6061Al composite. Experimental results show that there exists a critical temperature region between solid and liquid phase line of SiCw/6061 Al composite, and the region will shrink with the increasing of welding pressure. When diffusion welding occurred under the critical temperature region, welding joint exhibits bad property of bonding, and the matrix and the reinforcement can't bond effectively. When diffusion welding occurred in the critical temperature region, the strength of welding joint changes widely with the variation of welding temperature. When welding temperature varies in 10癈, the strength of welding joint will change obviously. Only when welding temperature is higher than the critical temperature region, stable joint properties can be obtained. Simultaneously the matrix and the reinforcement has bet     

Cu/Al复合板双辊铸轧复合界面压力分布与结合特性（英文）

双辊铸轧工艺制备双金属层复合板的力学性能和产品厚度规格与结合界面相互作用力学行为密切相关。以铸轧速度为变量,建立热流耦合模拟与界面压力分布计算模型。结果表明,随着铸轧速度的降低,界面温度降低,界面压力与出口铝侧厚度占比增大。铜带减薄主要发生在后滑移区。较高的界面压力和较长的固体/半固体接触时间使结合面充分浸润,为原子扩散提供有利条件。当铸轧速度为2.4 m/min时,扩散层宽度为4.9μm,剥离后铜侧表面被铝覆盖,铝侧发生韧性断裂,有效防止界面分层及裂纹扩展。同时,高界面压力及塑性应变下的剪切作用更显著,铝侧显微组织为细长柱状晶体。因此,结合界面实现冶金结合并细化铝侧晶粒可以使复合板获得较高的结合强度和拉伸性能。     

冷轧焊接制备Ag/Al双金属材料的扩散和相转变(英文)

通过轧制Al条和Ag条制备Ag/Al双金属条。为使Al和Ag条之间发生冷焊,对表面进行处理并设置不同的轧制压下量。实验表明:发生冷焊的最小临界轧制厚度压下量为70%,相当于轧制形状因子0.1630。对双金属条进行均匀化退火,于400°C保温不同时间。利使用扫描电子显微镜观察Al/Ag界面,研究可能存在的硬脆相。通过EDS分析和线扫描分析退火时间对扩散距离和相转变的影响。在界面上Ag侧观察到一个扩散区,其宽度随退火时间的延长而增加。退火处理3h后在靠近界面处观察到一些δ相,而且随着退火时间的延长,δ相变得更粗、更连续。显微硬度测试表明:尽管通过均匀化退火生成δ相,界面硬度却有所降低。     

Effect of heat treatment on interfacial and mechanical properties of A6022/A7075/A6022 roll-bonded multi-layer Al alloy sheets

Multi-layered Al alloy sheets can exhibit unique properties by the combination of properties of component materials. A poor corrosion resistance of high strength Al alloys can be complemented by having a protective surface with corrosion resistant Al alloys. Here, a special care should be taken regarding the heat treatment of multi-layered Al alloy sheets because dissimilar Al alloys may exhibit unexpected interfacial reactions upon heat treatment. In the present study, A6022/A7075/A6022 sheets were fabricated by a cold roll-bonding process, and the effect of the heat treatment on the microstructure and mechanical properties was examined. The solution treatment gave rise to the diffusion of Zn, Mg, Cu and Si elements across the core/clad interface. In particular, the pronounced diffusion of Zn, which is a major alloying element (for solid-solution strengthening) of the A7075 core, resulted in a gradual hardness change across the core/clad interface. Mg2Si precipitates and the precipitate free zone were also formed near the interface after the heat treatment. The heat-treated sheet showed high strengths and reasonable elongation without apparent deformation misfit or interfacial delamination during the tensile deformation. The high strength of the sheet was mainly due to the T4 and T6 heat treatment of the A7075 core.     

Asymmetry in interface and bending property of Al/Cu/Al bimetallic laminates

This work was aimed to study the interfacial microstructures and three-point bending properties of Al/Cu/Al bimetallic laminates produced by the asymmetrical roll bonding and annealing. It is found that the microstructure and bonding strength of the Al/Cu interface are different with those of the Cu/Al interface. The interfacial microstructure of Cu/Al interface is improved due to the large interfacial plastic deformation caused by the different rotation speeds of roll in the asymmetrical roll bonding process. The bonding strength between Al and Cu layer can be enhanced by the moderate atomic diffusion, but is dramatically depressed by the formation of intermetallic compounds in the interface.The bending strength of bimetallic laminates is enhanced when the Cu/Al interface is loaded in tension because of the improvement of stress transition and damping by the Cu/Al interface during the three-point bending deformation. The bending fracture reveals that the interfacial cracks can be inhibited from the restricted stress concentration in the improved Cu/Al interface.     

退火温度对银包铜丝材界面和力学性能的影响

采用固液浇注和拉拔制备了银包铜复合细丝,研究了不同退火温度对界面及力学性能的影响、反复弯曲载荷条件下材料结合性能与材料硬度及界面区域微观组织的变化规律。利用光学显微镜、扫描电镜和X射线能量色散谱,研究了界面区域的微观形貌、元素分布与界面结合性能的关系。结果表明:两侧沿界面扩散区域其宽度随退火温度升高而增加。在400~500℃,保温60 min真空热处理,界面具有良好的结合性能。     

热处理条件对Au合金／19Ni复合材料性能的影响

采用一种新颖、独特的方法制备了Au合金/19Ni纤维复合材料。考察了热处理温度和时间对材料性能和结构的影响。结果表明，热处理温度对Au合金/19Ni纤维复合材料性能的影响大于热处理时间对其的影响。