Cu-DT9-Cu疊層材料的軋制復(fù)合與數(shù)值模擬研究.pdf

1、隨著科技的發(fā)展,層狀復(fù)合材料在國(guó)防軍工裝備領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛,使得對(duì)層狀復(fù)合材料的研究也日益深入。目前國(guó)內(nèi)還尚沒有銅鐵層狀復(fù)合材料的報(bào)道。本文選用無(wú)氧銅與純鐵制備疊層復(fù)合材料,首次采用實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬相結(jié)合的手段對(duì)Cu/DT9/Cu熱軋復(fù)合進(jìn)行了研究,在層狀復(fù)合材料的研究和應(yīng)用領(lǐng)域有一定創(chuàng)新意義。
　　 首先對(duì)無(wú)氧銅。TU1和純鐵DT9的高溫力學(xué)性能進(jìn)行檢測(cè),制定了銅鐵復(fù)合的熱軋工藝;并且分析了熱軋退火后復(fù)合材料的性能以及厚度變

2、化,分析了銅鐵復(fù)合材料的復(fù)合機(jī)理;首次基于高性能計(jì)算平臺(tái),利用有限元軟件ABAQUS對(duì)Cu/DT9/Cu的熱軋復(fù)合過(guò)程進(jìn)行了數(shù)值模擬,為復(fù)合材料的熱軋工藝的優(yōu)化提供了理論和實(shí)踐依據(jù)。本研究取得主要結(jié)論有:
　　 1.制定了Cu/DT9/Cu熱軋復(fù)合工藝,即軋制溫度850℃,壓下率≥50％;采用三組坯料厚度配比,經(jīng)熱軋?jiān)囼?yàn)獲得了復(fù)合良好的Cu/DT9/Cu疊層復(fù)合材料,其界面結(jié)合強(qiáng)度達(dá)155MPa;退火后三組Cu/DT9/Cu復(fù)合

3、材料的屈服強(qiáng)度約170MPa,抗拉強(qiáng)度約250MPa。
　　 2.熱軋和冷軋過(guò)程中銅、鐵層厚變化規(guī)律分析結(jié)果顯示,銅層和鐵層的變形率趨于一致;通過(guò)對(duì)最終復(fù)合材料的厚度測(cè)量,表明:原始厚度為1.5/2/1.5的Cu/DT9/Cu經(jīng)過(guò)軋制后的復(fù)合材料,能滿足最終產(chǎn)品厚比要求。
　　 3.界面分析結(jié)果表明,Cu/DT9/Cu熱軋復(fù)合的機(jī)理為:熱軋時(shí)銅和鐵的表面層破裂,形成真實(shí)物理接觸;在高溫高壓條件下,兩接觸表面原子被激活,形