3003-8090復層材料制備技術(shù)與界面表征.pdf

1、金屬復層材料是將兩種或兩種以上的金屬材料通過一定的加工工藝復合在一起形成的一種新型復合材料，通過互補效應獲得單一材料所不具備的性能，可以滿足某些特殊環(huán)境下對材料的要求。在各種制備復層材料的方法中連續(xù)鑄造復合方法由于可以提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率，可以降低污染，同時又具有界面結(jié)合強度高和成本低等優(yōu)點而越來越受到人們廣泛的重視。然而，目前應用連續(xù)鑄造方法制備的復層材料主要為普通商用鋁合金以及銅合金等，未見用于制備超輕鋁鋰合金復層材料的報道。
　

2、　本文利用自行設計制作的雙金屬復層材料靜態(tài)模擬設備來模擬連續(xù)鑄造過程制備3003鋁錳合金/8090鋁鋰合金復層鑄坯。為了確定復層鑄坯的制備工藝，首先進行3003合金單側(cè)拉坯實驗，獲得可以形成盡量薄又具有足夠強度的半固態(tài)凝殼的工藝參數(shù)，隨后采取正交試驗的方式對各項工藝參數(shù)對復層鑄坯制備制備過程中的影響進行分析，得到最佳的制備3003/8090鋁合金復層鑄坯的工藝參數(shù)，并以此參數(shù)成功制備出具有良好界面結(jié)合質(zhì)量的尺寸為150mm×120mm×

3、100mm的復層鑄坯。
　　采用金相顯微鏡、電子探針、顯微硬度儀、拉伸試驗機等設備對3003/8090復層界面的微觀組織、成分分布、顯微硬度分布以及界面結(jié)合強度等性能進行分析研究，研究結(jié)果表明復層界面清晰平直，沒有氣孔、夾雜等缺陷。8090合金液以3003合金半固態(tài)凝殼為異質(zhì)形核基質(zhì)進行非均勻形核并以平面生長方式在界面處形成一層厚度約為50μm的初生α-Al過渡層。界面處兩種合金中的溶質(zhì)元素存在相互擴散現(xiàn)象，擴散層的厚度約為80μ