4a60铝08al钢层状复合带材冷轧复合工艺及性能的研究

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1、ｒ广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）４Ａ６０ＩＳ／０８ＡＬ钢层状复合带材冷乳复合工艺及性能的研究刘志木二〇一五年五月校代号：１１８４５分类号：学００９ＵＤＣ：学号：２１１１２０１：密级广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）４Ａ６０ｆｐ／０８ＡＬ钢层状复合带材冷￥Ｌ复合工艺及性能的研究刘志木指导教师姓名、职称：唐超兰副教授企业导师姓名、职称：无学科（专业）或领域名称：机械工程学生所属学院：机电工程学院论文答辩日期：２０

2、１５年５月２９日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆｇｇｙＴｅｃｈｎｏｌｏｆｏｒｔｈｅＤｅｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒｇｙｇＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｉｎｅｅｒｉｎＳｃｉｅｎｃｅ（ｇｇ）Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅ４Ａ６０Ａｌｕｍｉｎｕｍａｌｌｏｙ／０８ＡＬｓｔｅｅｌｌａｍｉｎａｔｅｄｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｔｒｉｐｏｆＣＲＤｐｒｏｃｅｓｓａｎｄｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｐＭａｓｔｅｒＣａｎｄｉｄａｔｅ：Ｌｉｕ

3、ＺｈｉｍｕＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ；Ｖｉｃｅｐｒｏｆ．ＴａｎｇＣｈａｏｌａｎＭａｙ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｏｍｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕａｎｚｈｏｕＧｕａｎｇｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１００６ｇ，ｇ，，摘要摘要４Ａ６０招／０８ＡＬ钢层状复合带材兼备了低碳钢相对较高的强度和塑性，以及４Ａ６０锅合金良好的散热性、钎辉性的优点，在工业及家电等领域有着广泛的应用前

4、景。本文“”６０银合金０８ＡＬ一一三以４Ａ、低碳钢为研宄材料，使用表面处理札制复合扩散退火步法进行双金属层状冷乳复合。通过拉剪强度测试机拉伸强度测试，借助激光共聚焦３Ｄ形貌显微镜、光学显微镜（０Ｍ）、扫描电镜（ＳＥＭ）、Ｘ射线衍射分析（ＸＲＤ）等多种实验设备，研究了表面处理、礼制变形量及退火工艺对复合带材界面结合强度的影响、变形分配及加工硬化的程度，同时在此基础上探讨了冷乳复合的界面结合机理。本文主要的研究方法和结论如下：１）研宄待复合组元层金属表面预处理工艺及表面微观形貌与复合板结

5、合强度、组织和性能的关系，以优化金属表面预处理工艺并获得有利于乳制复合的组元层金属表面微观形貌。本文研究了不同预处理工艺参数（表面粗擦度、表面微观纹路、打磨次数及速度）条件对组元层金属的表面特征及复合板结合强度的影响。研究发现：在待复合组元层金属表面制备凹凸不平的微观结构有利于组元层金属形成机械咬合而有助Ｓａ－于随后的就制复合．６．３，，且表面粗糙度在在１５ｕｍ３５ｕｍ范围内复合板的结合强度￣＾＾随着粗糙度的增大而增大；在待复合组元层金属表面打磨２３次、打磨速度６９ｍｍ／ｓ、形成平行

6、于轧制方向的纹理最有利于界面结合。２）研宄层状金属冷乳复合的变形规律，包括道次压下量与复合板结合强度的关系、冷轧复合过程中的各组元层金属的形变分配。通过计算机数值模拟得出４Ａ６０锅／０８Ａ１钢复合带材的初始复合压下量和最小稳定复合压下量分别为１５％、５０％，并通过－实验验证数值模拟结果的正确性。通过研究锅钢的形变分配发现冷乳复合过程中，招－一，，钢的变形量不致并且随着压下量的增大各组元的变形量也增大，但错层Ｓ艮钢层－变形量的差值减小最后保持稳定，使得银钢产生协同变形。３）研宄了层状金

7、属冷乳复合过程中的组织和性能的变化，并通过金属的显微硬度、￣？晶粒尺寸及力学性能的变化来进行表征。实验结果表明，当乳制复合压下量在２５％６０／。范围内，随着压下量的增大，复合材料的结合强度和钢表面的粗糙度都逐渐增大，当压下量达到６０％时，钢表面的粗糙度Ｓａ达到４ｕｎｉ，界面剪切强度达到了５６Ｍｐａ。同时，由于金属内部产生了严重的加工硬化，材料的显微硬度显著增大，并且，硬度的变化１广东工业大学硕士学位论文符合Ｂｏｌｔｚｍａｎｎ方程。４）研宄了锅／钢复合材料的热处理工艺的制定，探究

8、了乳制复合压下量、退火温度、退火保温时间对复合材料结合强度、组织和性能的影响，结果表明热处理使复合材料组元层金属之间产生扩散，从而使结合界面形成牢固的冶金结合；退火时间对各“”．５ＵＩ１元素扩散区域的变化影响不大，基本保持宽度大约为３的平台区域，该区域的金属间化合物主要为Ｆｅ２Ａ１５相，还有少量的Ｆｅ４Ａ１１３相；在压下量５０％时，复合材料的最佳退火工艺制度为５２