用户名:密码: 登录 取回密码 分站导航 | 设为首页 | 繁體 | English
2mould客服
免费客服 0576-89160589
面向全球的中国模具网络营销平台
国际模具网,服务模具、机械、塑料、五金行业网络营销
首页 商情 企业库 产品库 样本库 展会 资讯 博客 人才网 品牌 地图 视频  

首页>>资讯>>模具材料及表面处理

改进不锈钢-铝-不锈钢复合材料的界面结合

来源:艾玛德国际模具网 时间:2012/6/19 9:14:47

将不锈钢和铝两种金属复合为一体,组成三层复合材料可将不锈钢的光洁表面与铝或铝合金质轻、价廉的优点结合起来,不仅易清洗、耐腐蚀,而且能够节约稀缺的Cr、Ni元素,在航空、航天、化工、医疗、食品等领域有广泛的应用前景。

  和所有复合材料一样,无论复合母板金属的性能如何优良,复合材料的结合界面如存在缺陷都将严重影响整个复合材料的性能,也就是说,界面的结合性能决定了金属复合板的力学性能,所以,近年来对复合金属材料的研究,主要集中在提高复合金属材料界面的结合性能上。太原钢铁公司采取复合前表面处理和复合后热处理的方法,有效改进了不锈钢-铝-不锈钢三层复合材料的界面结合。他们采用工业纯铝做中间基体材料,用不锈钢304(0Cr18Ni9)或不锈钢430(1Cr17)做两侧覆层材料,并进行了以下处理:一、表面机械处理:对铝表面进行钢刷辊打毛和高压水雾清洗,去除表面附着的杂质和氧化物;二、利用二辊轧机进行轧制复合,加热温度420℃,加热时间5min,压下量27%,轧制速度3m/min;三、对试样进行扩散退火,温度为350~400℃,保温时间1.5h。

  试验结果表明,经过表面处理的试样与未经处理的试样相比,抗拉强度与屈服强度分别提高18%和46%,伸长率也增加7%。检测证明,经过表面处理的复合板界面总体呈现杂乱无序的波形,有很多不规则的凸起,两种金属的相互嵌入现象明显,且相互渗透。这说明,轧制前钢刷打磨铝表面有效地去除了复合板表面的杂质和氧化层,而且使复合表面更加粗糙;在轧制压力作用下,铝挤入不锈钢粗糙表面的凹槽中,增大了两种金属间的接触面积,使其形成机械啮合,这种啮合对于复合板抵抗平行于表面方向的应力非常有利。在温度和轧制压力共同作用下,被激活的不锈钢和铝的表面原子更容易达到金属键的结合水平,实现牢固的冶金结合,从而使材料抗拉强度、屈服强度和伸长率都有所提高。

  由于不锈钢本身的延伸性比铝的低,而且在轧制复合过程中不锈钢和铝发生不均匀变形,会产生较严重的残余应力,对复合界面的结合性能产生不利影响,所以,为了提高界面性能,实现原子扩散以形成全面结合,必须进行轧后扩散退火。经过350~400℃退火,纯铝层晶粒发生再结晶,使部分界面残余应力得到释放,并使组元层间金属相互扩散,使结合面延伸,在界面两侧形成一定深度的扩散层,实现界面间的冶金结合,从而进一步改善界面间的结合性能。测试结果表明,经过400℃/1.5h退火后,伸长率从退火前的50.2%提高到退火后的59%,而抗拉强度虽有所下降,但幅度很小,不到2%。如果把退火温度提高到450℃,则会在界面间生成脆性Fe-Al金属间化合物,使复合板结合性能下降。

分享到:

典型的快速成形工艺<<上一条 下一条>>优惠政策出台--新能源汽车

所有评论(0)

暂无评论

我要评论


验证码:

网站律师   媒体合作:QQ: 1127084815
国际模具网版权所有 浙ICP B2-20080268
版权所有,不得转载