鋁合金-不銹鋼軋制復合工藝及界面反應研究.pdf

1、鋁合金/不銹鋼層狀復合材料兼?zhèn)淞瞬讳P鋼的耐蝕性、耐磨性和良好的力學性能，以及鋁合金良好的導熱、導電、低密度性能的優(yōu)點，在汽車、航空、化工、炊具和家電等領域有著廣泛的應用前景。本文以AA3003鋁合金、SUS304不銹鋼為母材，使用“表面處理—軋制復合—擴散退火”三步法進行雙金屬熱軋復合。借助剝離強度測試、光學金相顯微觀察(OM)、掃描電鏡觀察(SEM)、能譜分析(EDS)、X射線衍射分析(XRD)等多種實驗手段，研究了軋制溫度、軋制變形

2、量對鋁合金/不銹鋼層狀復合材料界面結(jié)合強度及變形分配的影響，以及不同退火溫度和時間條件下復合材料界面金屬間化合物(IMC)的生長行為。研究得到如下主要結(jié)論:
　　 (1)探討了軋制溫度與軋制變形量對復合材料界面結(jié)合強度的影響規(guī)律。當變形量一定時(23.8％)，在350℃-500℃溫度范圍軋制復合時，界面結(jié)合強度隨著軋制溫度的提升而升高;當軋制溫度一定時(450℃)，在17.6％-39.1％變形量范圍內(nèi)，界面結(jié)合強度隨著變形量的增

3、加而增大。
　　 (2)探討了軋制溫度與軋制變形量對復合材料變形分配的影響規(guī)律，提出了四層對稱軋制解決雙金屬復合軋制彎曲的問題。隨著軋制溫度的升高，復合材料熱軋后不銹鋼跟鋁層的相對變形量差越大，鋼層的變形率下降，而鋁層的變形率上升;隨著軋制變形量的增大，各組元的變形量也增大。采用四層對稱軋制復合能夠有效消除兩層非對稱軋制復合造成的復合板向不銹鋼側(cè)彎曲的現(xiàn)象，同時能夠提高生產(chǎn)效率。
　　 (3)利用Pretorius的金屬

4、間化合物有效形成熱模型，通過選取Fe-Al二元系的最低液相線成分2 at.％Fe，98 at.％Al為有效濃度，預測了鋁/不銹鋼復合材料界面反應過程中，F(xiàn)eAl3為最先形成的金屬間化合物，隨著退火溫度的升高以及時間的延長，F(xiàn)e2Al5開始形成，預測結(jié)果與實驗結(jié)果相符合。
　　 (4)鋁合金/不銹鋼雙層軋制復合材料在500℃退火1小時后，界面出現(xiàn)金屬間化合物，該金屬間化合物主要為Fe2Al5相，其中固溶了4％-5％的Cr元素。界面