浸鍍Ni層結(jié)構特征及其對Al-Cu復層材料界面的影響.pdf

1、雙金屬復層材料是一種能有效結(jié)合兩種基體材料優(yōu)點的新型材料，在國防、航空、汽車、電力等現(xiàn)代工業(yè)中有廣泛的應用。目前，常用的復層材料主要有鋁/鋁、鋁/銅、鋁/鎂、鋼/鋁等。對于異種金屬的雙金屬復層材料，由于兩基體間的反應常會在其界面處形成脆性的金屬間化合物，嚴重影響復層材料的性能，因此在復層材料界面處加入性能較穩(wěn)定的中間層來抑制或減緩脆性化合物的生成具有很重要的研究意義。
　　本文將浸鍍技術與傳統(tǒng)的復層材料制備技術相結(jié)合，來改善復層材

2、料的結(jié)合界面性能，即先在鋁合金表面浸鍍Ni層，然后再與銅合金進行擴散復合，從而制備一種新的含有鎳中間層的鋁/銅復層材料。在此基礎上，采用掃描電子顯微鏡、X射線衍射儀、電子探針、顯微硬度計及電子拉力測試儀等研究了鎳中間層的結(jié)構特征及其對鋁/銅復層材料的界面結(jié)構及性能的影響。
　　實驗用400g/L的NiCl2、50g/L的H3BO3和25ml/L的HF配制而成的浸鍍?nèi)芤涸阡X合金表面進行浸鍍鎳，浸鍍時間為2min、4min、6min、

3、8min、10min及12min。結(jié)果表明，所獲得的浸鍍層呈花苞狀組織且鍍層質(zhì)量良好。隨著浸鍍時間的延長，基體表面的鍍層覆蓋率提高，表面缺陷減少，鍍層具有良好的連續(xù)性及表面均勻性，且鍍層最終的生長曲線遵循拋物線型生長規(guī)律。對鍍層進行熱震試驗測試其結(jié)合力，發(fā)現(xiàn)熱震后的鍍層沒有出現(xiàn)脫落或剝離現(xiàn)象，說明鍍層與基體之間結(jié)合良好。
　　在450℃、500℃及550℃的擴散溫度及30min的擴散時間下分別制備傳統(tǒng)的Al/Cu復層材料和一種新的