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大规格钛-钢复合板的制备及性能

稀有金属材料与工程 2023年第11期52卷 3723-3729页

作者：王丁孙雨楠薛治国张鹏辉吴江涛樊科社黄杏利西安天力金属复合材料有限公司陕西西安710201 陕西省层状金属复合材料工程研究中心陕西西安710201

采用爆炸焊接技术制备尺寸为4260 mm×4260 mm×(6.5+32)mm的钛-钢复合板。采用超声波无损检测、相控阵波形显微镜、金相显微镜和扫描电子显微镜对复合材料板材的力学性能和界面形态进行分析。结果表明,当爆速、密度、炸药高度和间隔距... 详细信息

采用爆炸焊接技术制备尺寸为4260 mm×4260 mm×(6.5+32)mm的钛-钢复合板。采用超声波无损检测、相控阵波形显微镜、金相显微镜和扫描电子显微镜对复合材料板材的力学性能和界面形态进行分析。结果表明,当爆速、密度、炸药高度和间隔距离分别为2200~2270 m/s、0.80~0.82 g/cm^(3)、45.0~46.0 mm和8.0~11.0 mm时,制备出的板材各项力学性能满足技术指标ASTM B898-2020。界面的波形为典型波纹状结合,界面清晰均匀,波形在漩涡区存在少量熔化,波幅和波长的比值为0.15~0.25,且在比值为0.2左右时,产品的剪切强度最高。本研究为大规格钛-钢复合板的制备提供工艺方法,并发现大规格钛-钢复合板的界面特点,为后续优化复合板爆炸焊接工艺提供理论指导。

关键词：大规格钛-钢复合板相控阵界面形貌力学性能波幅比

铝基层状复合材料界面金属间化合物的研究现状

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材料导报 2019年第7期33卷 1198-1205页

作者：韩银娜张小军李龙周德敬银邦金属复合材料股份有限公司江苏省金属层状复合材料重点实验室

随着科学技术的进步和新技术、新产业的出现,特别是高、精、尖技术的迅速崛起和发展,各国对工程材料的需求也越来越广泛,对材料性能提出了越来越苛刻的要求。因此传统、单一的金属材料的应用领域受到很大的限制,越来越不能满足高新技术... 详细信息

随着科学技术的进步和新技术、新产业的出现,特别是高、精、尖技术的迅速崛起和发展,各国对工程材料的需求也越来越广泛,对材料性能提出了越来越苛刻的要求。因此传统、单一的金属材料的应用领域受到很大的限制,越来越不能满足高新技术的发展要求。近年来,能源和资源的消耗日渐增多,许多矿产资源日益枯竭,为了节约资源和能源,减轻产品质量,环保绿色的复合材料已成为主流发展方向。异种金属复合材料通过选择不同的组元层,可具备多种优异性能,以满足抗磨损、抗腐蚀、抗冲击及高导热导电等特殊要求。目前,金属基复合材料在石油、机械、化工、电子及家用电器等许多领域得到了广泛应用。铝基层状复合材料兼具铝合金的耐腐蚀、高导热、低密度和其他组元层的优良性能,如不锈钢耐腐蚀、铜高导电导热散热、钛耐高温冲击耐腐蚀、镁低密度优良电磁波屏蔽性能等,可满足多种特殊使用要求。铝不锈钢、铝镍及铝钛复合材料的应用,可节约Cr、Ni、Ti等稀贵金属。为了使铝基层状复合材料具有良好的界面结合性能,异种金属复合后,通常进行扩散退火,然而异种金属扩散退火过程中若层状复合材料界面有金属间化合物生成,将会损坏组元层间的结合强度,甚至分层,严重影响复合材料的使用性能。因此,研究界面金属间化合物的形成及生长是开发铝基层状复合材料的关键。本文较为系统地阐述了常用铝/不锈钢、铝/钛、铝/镍、铝/铜、铝/镁五种铝基层状复合材料界面金属间化合物,介绍了界面金属间化合物相的组成及生长动力学,并给出了五种铝基层状复合材料界面化合物的生成条件。同时,揭示了铝基层状复合材料界面金属间化合物初始形成过程,包括金属相互扩散、到达最大固溶度后初始相的形成、金属间化合物不同相间的转变及金属间化合物厚度的增加,得到了界面化合物厚度与扩散退火时间和温度的关系,金属间化合物层厚度(X)与时间(t)之间的关系满足公式:X=kt~n(n为动力学指数)。此外,本文就Si对铝镍、铝钛层状复合材料界面金属间化合物的影响进行了预测。

关键词：铝基层状复合材料金属间化合物激活能生长动力学

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平板显示行业用金属溅射靶材的市场需求分析

真空科学与技术学报 2018年第9期38卷 821-824页

作者：张卫刚李媛媛孙旭东王鹏闫文娟西部金属材料股份有限公司西安710201 西安天力金属复合材料有限公司西安710201

薄膜晶体管液晶显示面板(TFT-LCD)是当前的主流平面显示技术,而金属溅射靶材是制造TFT-LCD过程中最关键的材料之一。目前,国内主流的8.5代液晶显示面板生产线所使用的金属溅射靶材,以铝、铜、钼和钼铌合金等四种靶材的需求量最大,且每... 详细信息

薄膜晶体管液晶显示面板(TFT-LCD)是当前的主流平面显示技术,而金属溅射靶材是制造TFT-LCD过程中最关键的材料之一。目前,国内主流的8.5代液晶显示面板生产线所使用的金属溅射靶材,以铝、铜、钼和钼铌合金等四种靶材的需求量最大,且每套包含12块条靶,每块条靶的尺寸约为:2650 mm×210 mm×18 mm。其中,铝靶和铜靶主要被爱发科电子材料有限公司等日资企业主导,钼条靶正在被国内的洛阳高新四丰电子材料有限公司等企业全面替代,钼铌合金主要被日本日立金属和德国世泰科所垄断。

关键词：液晶显示面板靶材供应格局市场需求

热处理对爆炸焊接316L/Q235B复合板组织和性能的影响

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金属热处理 2019年第9期44卷 204-208页

作者：沈春豫樊科社王俊孔宪平董运涛钱岸西安天力金属复合材料股份有限公司陕西西安710201 陕西省层状金属复合材料工程研究中心陕西西安710201

本文研究了不同热处理制度对316L/Q235B复合板组织和性能影响,结果表明:随着热处理温度提高,316L/Q235B复合板拉伸强度、剪切强度、界面硬度降低,而伸长率提高了。640℃以下热处理,基层Q235B钢组织只发生回复,未有明显再结晶,复合板界... 详细信息

本文研究了不同热处理制度对316L/Q235B复合板组织和性能影响,结果表明:随着热处理温度提高,316L/Q235B复合板拉伸强度、剪切强度、界面硬度降低,而伸长率提高了。640℃以下热处理,基层Q235B钢组织只发生回复,未有明显再结晶,复合板界面硬度值降低较少。920℃正火后复合板界面硬度降低至280 HV以下,加工性能明显改善。

关键词： 316L/Q235B复合板热处理力学性能显微组织

热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345R复合板残余应力分布影响

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金属热处理 2019年第8期44卷 205-209页

作者：沈春豫樊科社李莹梁珊珊西安天力金属复合材料股份有限公司陕西西安710201 陕西省层状金属复合材料工程研究中心陕西西安710201

为研究热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345R复合板残余应力的分布状态的影响,采用爆炸焊接的方法试验制备了钛复层为4 mm的TA1/Q345R复合板试板,并使用钻孔法测量了不同热处理温度试板(热处理制度为:分别随炉升温至480℃/540℃/620℃/700℃,... 详细信息

为研究热处理工艺对爆炸焊接TA1/Q345R复合板残余应力的分布状态的影响,采用爆炸焊接的方法试验制备了钛复层为4 mm的TA1/Q345R复合板试板,并使用钻孔法测量了不同热处理温度试板(热处理制度为:分别随炉升温至480℃/540℃/620℃/700℃,保温2. 5 h,随炉冷却)复层残余应力的分布。试验表明:热处理后TA1/Q345R复合板钛复层残余应力由爆炸态的拉应力状态转变为压应力状态,随着热处理温度提高TA1/Q345R复合板钛复层内残余压应力增大,但是620℃以上热处理,复合板钛复层0~2 mm内残余应力向压应力转变继续增大趋势不明显。

关键词：残余应力钛复合钢板热处理

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钎焊用薄铝层铝/钢复合带材的临界压下量

材料研究学报 2015年第1期29卷 25-31页

作者：李龙陈鑫高闯张小军周德敬凌亚标银邦金属复合材料股份有限公司江苏省金属层状复合材料重点实验室无锡214145

通过钎焊后拉剪实验得到了不同压下量下铝/钢复合界面的结合强度,用扫描电镜观察了不同压下量下的铝/钢复合材料拉剪断口的形貌,并用能谱仪分析了拉剪断口上的元素。根据拉剪强度并结合断口形貌,定义了钎焊用冷轧4A60铝/08Al钢复合材料... 详细信息

通过钎焊后拉剪实验得到了不同压下量下铝/钢复合界面的结合强度,用扫描电镜观察了不同压下量下的铝/钢复合材料拉剪断口的形貌,并用能谱仪分析了拉剪断口上的元素。根据拉剪强度并结合断口形貌,定义了钎焊用冷轧4A60铝/08Al钢复合材料的最小复合压下量为35%,稳定复合压下量为50%。

关键词：金属材料铝/钢复合带材冷轧复合临界压下量拉剪实验

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层状复合材料界面结合强度非传统评价方法

材料导报 2017年第11期31卷 59-67页

作者：孙畅李龙周德敬银邦金属复合材料股份有限公司江苏省金属层状复合材料重点实验室无锡214145

简要总结了层状复合材料界面结合强度的非传统评价方法。非传统界面结合强度评价方法包括:波振法(激光层裂法、应力波法、超声波法、电磁波法)、划痕法(激光划痕法)、辅助分析法(X射线衍射法、有限元法、解析法)和其他方法(电阻法)。波... 详细信息

简要总结了层状复合材料界面结合强度的非传统评价方法。非传统界面结合强度评价方法包括:波振法(激光层裂法、应力波法、超声波法、电磁波法)、划痕法(激光划痕法)、辅助分析法(X射线衍射法、有限元法、解析法)和其他方法(电阻法)。波振法是将载荷以冲击波的形式施加在界面位置处,实现复层和基体分离。划痕法是将高能激光作用于复层,分离界面,实现界面结合强度的测量。电阻法通过建立界面电阻和界面强度之间的关系,评价界面结合强度。与传统界面评价方法对比,非传统评价方法有特殊优点:对材料的破坏程度小,有效抑制材料的弹塑性变形,测得界面强度接近界面本征强度。但非传统法也仍存在一些亟待解决的问题,随着新材料的不断出现,需要不断改进现有测试方法,使界面结合强度评价方法向着简单易行、无损、自动化的方向发展。

关键词：层状复合材料界面结合强度激光辅助分析法

铝(4A60)-钢(08Al)复合带材界面化合物形成及结合性能

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中国有色金属学报 2015年第5期25卷 1176-1184页

作者：陈鑫李龙周德敬银邦金属复合材料股份有限公司江苏省金属层状复合材料重点实验室无锡214145

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪，研究电站空冷用铝（4A60）？钢（08Al）复合带材在不同模拟钎焊工艺下界面化合物的生长特性。通过界面剥离实验，分析不同钎焊条件下复合带材结合性能的变化规律。结果表明：在钎焊保温时间20 ... 详细信息

采用金相显微镜、扫描电镜和X射线衍射仪，研究电站空冷用铝（4A60）？钢（08Al）复合带材在不同模拟钎焊工艺下界面化合物的生长特性。通过界面剥离实验，分析不同钎焊条件下复合带材结合性能的变化规律。结果表明：在钎焊保温时间20 min内，铝（4A60）？钢（08Al）复合带材生成界面金属间化合物（IMC）的临界温度范围为605~615℃，界面相主要成分为Fe 2 Al 5。界面金属间化合物厚度随保温时间的增长满足抛物线规律，在615℃时，生长常数k为0.69＆#215;10？12 m2/s。界面金属间化合物厚度在12μm以下时，复合带材仍保持良好的界面结合强度（大于45 MPa）。随着金属间化合物厚度继续增加，界面结合强度显著下降，当金属间化合物厚度为25~43μm时，结合强度降至10~20 MPa；当金属间化合物厚度为54~68μm时，界面结合强度只有5~10 MPa。

关键词：铝(4A60)-钢(08Al)复合带材金属间化合物生长动力学结合性能

铝钢金属间化合物生长及其抑制机理的研究现状

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材料导报 2016年第13期30卷 125-132页

作者：陈鑫李龙周德敬银邦金属复合材料股份有限公司江苏省金属层状复合材料重点实验室无锡214145

铝钢复合材料兼具钢良好的力学性能和铝的耐腐蚀、高导热性、密度低等特点,可以满足许多特殊使用要求。铝钢界面若生成金属间化合物,会破坏铝钢基体间的冶金结合,严重影响材料的使用性能。因此,抑制铝钢界面金属间化合物的生长是开发铝... 详细信息

铝钢复合材料兼具钢良好的力学性能和铝的耐腐蚀、高导热性、密度低等特点,可以满足许多特殊使用要求。铝钢界面若生成金属间化合物,会破坏铝钢基体间的冶金结合,严重影响材料的使用性能。因此,抑制铝钢界面金属间化合物的生长是开发铝钢复合材料的关键。对铝钢金属间化合物的生长及其抑制机理进行了较为系统的综述,介绍了铝钢界面常见的金属间化合物生成相的种类、晶体结构,从热力学与动力学角度对金属间化合物的生成机理及形成顺序进行了阐述。此外,对比总结了不同合金元素对铝钢金属间化合物形成的影响规律,着重分析了Si元素对铝钢金属间化合物生长的抑制机理。

关键词：铝钢金属间化合物生成顺序抑制机理不同合金元素Si