碳鋼-不銹鋼液固相擴(kuò)散復(fù)合的研究.pdf

1、本文以20碳鋼管、銅箔、黃銅箔、不銹鋼棒為研究材料，采用冷拔-液固相擴(kuò)散復(fù)合法制備碳鋼/不銹鋼復(fù)合材料，通過光學(xué)顯微鏡（OM）及掃描電鏡（SEM）、能譜分析（EDS）、電子探針（EPMA）分析、顯微硬度試驗(yàn)、剪切試驗(yàn)等方法研究了擴(kuò)散溫度、擴(kuò)散時(shí)間、拉拔變形等工藝因素對(duì)碳鋼/不銹鋼擴(kuò)散復(fù)合結(jié)合區(qū)組織、成分和性能的影響。研究結(jié)果表明： ⑴以H62黃銅箔及銅箔作中間層，通過液-固相擴(kuò)散復(fù)合法可以使碳鋼/不銹鋼實(shí)現(xiàn)良好的冶金結(jié)合；碳鋼/

2、不銹鋼的液固相擴(kuò)散復(fù)合過程存在非對(duì)稱性，結(jié)合區(qū)界面組織演變存在顯著差異，且較低溫度和較高溫度，組織的演變特征也具有顯著差異。 ⑵以H62黃銅箔為中間層，在950℃擴(kuò)散復(fù)合，緊鄰碳鋼/黃銅界面附近碳鋼側(cè)形成一個(gè)元素?cái)U(kuò)散過渡層，碳鋼/黃銅界面有鉻的碳化物形成，同時(shí)沿碳鋼/黃銅界面形成不連續(xù)島狀富鐵相分布于黃銅基體中；而在較高溫度擴(kuò)散復(fù)合，緊鄰碳鋼/黃銅界面附近碳鋼側(cè)沒有明顯的元素?cái)U(kuò)散過渡層形成，碳鋼/黃銅界面也沒有鉻的碳化物形成，但

3、沿碳鋼/黃銅界面形成連續(xù)的島狀富鐵相，并向黃銅基體中生長。擴(kuò)散溫度升高或擴(kuò)散時(shí)間延長或拉拔變形量增加，結(jié)合區(qū)島狀組織增多。XRD衍射分析結(jié)果表明，碳鋼/黃銅界面形成的島狀組織為面心立方結(jié)構(gòu)的奧氏體組織。 ⑶以Cu箔為中間層在高于熔點(diǎn)溫度擴(kuò)散復(fù)合，結(jié)合區(qū)組織演變特征與碳鋼-H62黃銅-不銹鋼在較高溫度擴(kuò)散復(fù)合結(jié)合區(qū)組織特征相似。 ⑷結(jié)合區(qū)性能試驗(yàn)表明，以H62黃銅箔為中間層，碳鋼/不銹鋼擴(kuò)散復(fù)合結(jié)合區(qū)抗剪強(qiáng)度可以達(dá)到280