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Cu/Al层厚比对波纹辊轧制Cu/Al复合板变形行为和结合性能的影响

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稀有金属材料与工程 2023年第4期52卷 1447-1454页

作者：高翔宇黄志权江连运王涛马立峰太原科技大学机械工程学院山西太原030024 太原理工大学机械与运载工程学院山西太原030024

本工作通过抗剪切强度测试、剪切断面显微观察和有限元仿真等手段对不同Cu/Al层厚比下波纹辊轧制(CRB)Cu/Al复合板的金属的变形行为和界面结合性能进行了研究。结果发现,CRB过程中界面处形成了局部强正应力和多个“搓轧区”,促进了复合... 详细信息

本工作通过抗剪切强度测试、剪切断面显微观察和有限元仿真等手段对不同Cu/Al层厚比下波纹辊轧制(CRB)Cu/Al复合板的金属的变形行为和界面结合性能进行了研究。结果发现,CRB过程中界面处形成了局部强正应力和多个“搓轧区”,促进了复合板的塑性变形和界面结合。增大Cu/Al层厚比可提升Cu层的变形率和波谷界面处的正应力,有利于降低Cu/Al复合板的翘曲程度,并增强界面的整体结合性能。当层厚比从2:10增加到2:4时,界面抗剪切强度从40.39MPa上升到47.24 MPa,但界面抗剪切强度的波动逐渐增大。

关键词：变形行为结合性能波纹辊轧制复合 Cu/Al复合板

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点阵强变形轧制镁/铝层合板成形特性

复合材料学报 2023年第8期40卷 4802-4812页

作者：冯光郜豪杰申依伦张恒太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 先进金属复合材料成形技术与装备教育部工程研究中心太原030024 太原理工大学先进成形与制造技术中澳联合研究中心太原030024

针对镁/铝层合板轧制过程中存在结合强度低、翘曲和边裂严重等技术难题,研究了基于点阵强变形轧制(Lattice severe deformation rolling,LSDR)原理以波纹辊对其一道次轧制成形。借助有限元数值计算分析了金属板材在复杂辊缝下的塑性流... 详细信息

针对镁/铝层合板轧制过程中存在结合强度低、翘曲和边裂严重等技术难题,研究了基于点阵强变形轧制(Lattice severe deformation rolling,LSDR)原理以波纹辊对其一道次轧制成形。借助有限元数值计算分析了金属板材在复杂辊缝下的塑性流动规律和成形特点,并进行了轧制实验。结果表明:LSDR原理轧制镁/铝层合板时,波纹辊能够对难变形的镁合金及结合界面处产生点阵状分布的局部强非均匀变形作用,增强镁合金沿轧向(Rolling direction,RD)和横向(Transverse direction,TD)的塑性流动,并在结合界面处产生更大的剪切应力。相较于传统平轧,LSDR原理轧制所得镁/铝层合板的抗拉强度、拉剪强度和抗弯强度均有提高,其中拉剪强度最大增幅达77%;并且结合界面均匀可靠,产生约5μm厚的扩散层。研究内容为高质量镁/铝层合板的制备提供了有价值的参考。

关键词：点阵强变形轧制波纹辊镁/铝层合板界面结合性能

AISI430铁素体不锈钢表面制备MnCo_(2)O_(4)涂层特性及内应力研究

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稀有金属材料与工程 2022年第12期51卷 4697-4704页

作者：卫书超李明宇詹肇麟昆明理工大学材料科学与工程学院云南昆明650093

为了探究MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层作为固体氧化物燃料电池的金属连接体表面涂层的性能,使用溶胶-凝胶法制备出纯净的前驱体粉末,再使用电泳沉积方法制备出致密的MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层,利用SEM、EDS和XRD等表征手段观察分析MnCo_(2)O_... 详细信息

为了探究MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层作为固体氧化物燃料电池的金属连接体表面涂层的性能,使用溶胶-凝胶法制备出纯净的前驱体粉末,再使用电泳沉积方法制备出致密的MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层,利用SEM、EDS和XRD等表征手段观察分析MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层的相结构和微观组织形貌。采用“四探针法”测量MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层800℃氧化200 h前后的面比电阻,使用拉拔法对不同界面粗糙度下的涂层的结合强度进行测试,并用有限元仿真加以验证。结果表明,MnCo_(2)O_(4)尖晶石涂层结构均匀,致密度较好。相较于AISI430不锈钢基体来说,在800℃空气中氧化200 h时,抗氧化性提高近3倍。且中温面比电阻小于SOFC金属连接体规定的极限值。此外,基体表面粗糙度可以有效地增加涂层与基体的机械咬合作用,但同时也会导致应力集中,出现缺陷,从而降低了涂层的结合强度。

关键词： MnCo_(2)O_(4)涂层面比电阻抗氧化性结合性能

非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层结构及性能

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中国有色金属学报 2023年第3期33卷 839-849页

作者：曹锋高洁刘红军王永胜黑鸿君于盛旺刘克昌太原理工大学材料科学与工程学院太原030024 尤洛卡精准信息工程股份有限公司泰安271000 华阳新材料科技集团有限公司阳泉045000

为提升硬质合金的硬度和耐磨性,改善其与金刚石涂层的结合强度,先用双辉等离子表面合金化技术在其表面制备Ta金属层,再用化学气相沉积法对Ta金属层进行碳化-沉积复合处理,制备出非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层。研究了源极与工件极电... 详细信息

为提升硬质合金的硬度和耐磨性,改善其与金刚石涂层的结合强度,先用双辉等离子表面合金化技术在其表面制备Ta金属层,再用化学气相沉积法对Ta金属层进行碳化-沉积复合处理,制备出非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层。研究了源极与工件极电位差对金属层的影响以及复合涂层的结构与性能。结果表明:制备的金属层均由连续致密的胞状α-Ta组成;随电位差的增大,Ta金属层的显微硬度和结合强度均先升高后降低;电位差为240 V时,Ta金属层的显微硬度和结合力最高,分别达1151HV0.2和117 N;碳化-沉积后,涂层由表面离散分布的非连续金刚石颗粒和TaxC(TaC、Ta2C)组成,其显微硬度提高至基体的1.8倍,磨损率仅为基体的45%。非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层具有良好的结合性能,能有效提升硬质合金的硬度和耐磨性能。

关键词：硬质合金双辉等离子表面合金化非连续金刚石/Ta基碳化物复合涂层碳化-沉积耐磨性能结合性能

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钛箔/钢爆炸焊接的界面结合性能

焊接学报 2022年第4期43卷 81-85,I0008页

作者：毕志雄李雪交吴勇熊苏汪泉荣凯安徽理工大学淮南232001 安徽雷鸣科化股份有限公司淮北235000 广州工程设计研究所广州510000

为减小钛/钢爆炸焊接钛层的使用量,以低爆速乳化炸药作为焊接炸药,食盐作为传压层,成功实现厚度200μm TA1钛箔与Q235钢的爆炸焊接.通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对界面微观形貌进行分析,利用万能试验机对复合板试件进行拉伸、弯曲... 详细信息

为减小钛/钢爆炸焊接钛层的使用量,以低爆速乳化炸药作为焊接炸药,食盐作为传压层,成功实现厚度200μm TA1钛箔与Q235钢的爆炸焊接.通过金相显微镜、扫描电镜和能谱仪对界面微观形貌进行分析,利用万能试验机对复合板试件进行拉伸、弯曲试验检测其结合性能.结果表明,钛箔/钢界面呈规则的波形,主要以熔化层结合,具有良好的结合质量.靠近界面金属产生强烈的塑性变形,钢侧晶粒呈流线状.波后的旋涡内包含熔化块,未观测到孔洞、裂隙等缺陷.根据Ti和Fe元素原子比例,熔化块成分主要为FeTi,Fe2Ti等金属间化合物.三点弯曲和拉伸试件的界面均未出现分离,复合板材界面具有良好的塑性变形能力和结合性能.拉伸试件断口两侧的钛层与钢层存在大小不一的韧窝,主要呈塑性断裂.

关键词：爆炸焊接传压层钛箔微观形貌结合性能

退火温度对铜铝复合板界面相演化及性能的影响

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金属热处理 2022年第10期47卷 113-119页

作者：郑伟波骆宗安王明坤谢广明王宇豪索井港东北大学轧制技术及连轧自动化国家重点实验室辽宁沈阳110819

采用冷轧复合法制备铜铝复合板,研究退火温度对复合界面金属间化合物的演化及性能的影响。利用电子探针(EPMA)观察复合界面结构,结合EDS、XRD分析界面物相成分,通过剥离测试和室温拉伸试验表征复合板的结合性能。结果表明,随着退火温度... 详细信息

采用冷轧复合法制备铜铝复合板,研究退火温度对复合界面金属间化合物的演化及性能的影响。利用电子探针(EPMA)观察复合界面结构,结合EDS、XRD分析界面物相成分,通过剥离测试和室温拉伸试验表征复合板的结合性能。结果表明,随着退火温度的升高,复合界面扩散层增厚,依次生成CuAl_(2)、Cu_(9)Al_(4)和CuAl 3种金属间化合物。CuAl_(2)和CuAl相的生成破坏了界面结合,导致剥离强度显著下降。在300℃及以上温度退火时,复合板发生回复和再结晶软化,其整体拉伸性能优异。综合考虑拉伸性能及剥离强度,冷轧复合法制备铜铝复合板的最佳退火温度为300℃。

关键词：铜铝复合板退火金属间化合物结合性能拉伸性能

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硬质合金晶粒度对其表面金刚石涂层的影响

粉末冶金材料科学与工程 2023年第2期28卷 180-191页

作者：花腾宇夏鑫马莉魏秋平石鹏程中南大学粉末冶金国家重点实验室长沙410083 中南大学材料科学与工程学院长沙410083 中国科学院西安光学精密机械研究所空间科学微光探测技术研究室西安710119 中国科学院大学光电学院北京100049

采用热丝化学气相沉积法在不同晶粒度(0.4、0.6、1.0和2.0μm)的YG6硬质合金表面沉积硼掺杂金刚石涂层,通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪及洛氏硬度计对金刚石涂层的形貌、结构、成分、结合性能等进行分析,研究硬质合金晶粒度对... 详细信息

采用热丝化学气相沉积法在不同晶粒度(0.4、0.6、1.0和2.0μm)的YG6硬质合金表面沉积硼掺杂金刚石涂层,通过扫描电镜、X射线衍射仪、拉曼光谱仪及洛氏硬度计对金刚石涂层的形貌、结构、成分、结合性能等进行分析,研究硬质合金晶粒度对金刚石涂层生长和结合性能的影响。结果表明,随硬质合金的晶粒度从0.4μm增大到2.0μm,金刚石的晶粒尺寸逐渐增大且均匀性更好,金刚石拉曼峰和石墨拉曼峰的峰强比(I_(D)/I_(G))从4.74增加到6.53。膜基结合性能与涂层的内应力、金刚石的半峰宽之间都有较好的相关性,均受基体合金晶粒错配度的影响,涂层的内应力还受掺硼的影响。当硬质合金晶粒度为2.0μm时,金刚石涂层的I_(D)/I_(G)比值最大,为6.53;涂层的内应力最小,仅为1.588 GPa;膜基结合性能最优,在600 N压力下达到HF1级。

关键词：化学气相沉积金刚石涂层硬质合金晶粒度结合性能

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表面形态对铝合金表面注射结合性能的影响

中国机械工程 2020年第5期31卷 623-629页

作者：徐振宇徐东厚毛剑宫宁宁李熹平浙江师范大学工学院金华321004 金华职业技术学院机电工程学院金华321017

通过对铝合金表面进行阳极氧化和偶联剂处理,提出了一种注塑工艺直接成形铝合金聚酰胺复合构件的方法。利用激光共焦扫描显微镜和傅里叶红外(FTIR)光谱仪对经处理过的铝合金表面结构和成分进行了分析,结果表明:铝合金表面粗糙度和偶联... 详细信息

通过对铝合金表面进行阳极氧化和偶联剂处理,提出了一种注塑工艺直接成形铝合金聚酰胺复合构件的方法。利用激光共焦扫描显微镜和傅里叶红外(FTIR)光谱仪对经处理过的铝合金表面结构和成分进行了分析,结果表明:铝合金表面粗糙度和偶联剂固化时形成的Si—O—Al、C—N等化学键对界面结合力有重要影响。讨论了阳极氧化工艺参数和偶联剂固化条件对铝合金表面形貌、成分和注塑复合构件力学性能的影响规律,借助扫描电子显微镜(SEM)分析了复合构件拉伸剪切的破坏机理。

关键词：复合构件注塑成形表面处理结合性能

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等离子体处理对含脏污界面结合性能的影响

高电压技术 2019年第12期45卷 4108-4114页

作者：张若兵孙丹李爽清华大学深圳研究生院

应用低温等离子体射流处理表面含脏污的室温硫化硅橡胶(RTV)表面,以解决复涂时表面脏污导致新旧涂层结合性能下降的问题。用漆膜附着力测定法和溶胀实验评价等离子体射流对染污RTV复涂粘合性能的影响,并通过电镜观察涂层截面。采用傅里... 详细信息

应用低温等离子体射流处理表面含脏污的室温硫化硅橡胶(RTV)表面,以解决复涂时表面脏污导致新旧涂层结合性能下降的问题。用漆膜附着力测定法和溶胀实验评价等离子体射流对染污RTV复涂粘合性能的影响,并通过电镜观察涂层截面。采用傅里叶变换红外光谱法和等离子体发射光谱分析等离子体射流影响染污RTV结合性能的原因。研究发现,低温等离子体能够提升染污RTV新旧涂层的粘合牢度,表现为提升了新涂层漆膜附着力测定法等级,抑制了溶胀现象,涂层之间的分界减弱。等离子体射流含有的高能粒子可能促进了硅氧烷小分子迁移至染污RTV表面,推测是促进涂层交联的重要原因。

关键词：硅橡胶结合性能复涂附着力等离子体射流