鋁銅(A356(l)-T2(s))雙金屬液固復(fù)合界面組織及性能研究.pdf

1、隨著人類科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，工業(yè)生產(chǎn)對(duì)于金屬材料綜合性能的要求逐漸提高，單一的金屬材料已經(jīng)難以滿足諸多生產(chǎn)領(lǐng)域的需求，因此集不同材料優(yōu)良性能于一身的雙金屬?gòu)?fù)合材料應(yīng)運(yùn)而生。鋁銅雙金屬?gòu)?fù)合材料兼?zhèn)淞虽X的質(zhì)輕、價(jià)廉以及銅的導(dǎo)電導(dǎo)熱性能佳的優(yōu)點(diǎn)，在電力、汽車、冶金等領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景。本文采用液固復(fù)合法制備鋁銅雙金屬?gòu)?fù)合材料，分析復(fù)合界面的組織和物相構(gòu)成，通過工藝參數(shù)的控制以及微量元素的添加改善復(fù)合界面組織并提高復(fù)合接頭的綜合性能，以期

2、為工業(yè)生產(chǎn)實(shí)際提供借鑒。
　　本文利用自制的真空液固復(fù)合實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鋁銅(A356(l)/T2(s))液固復(fù)合鑄造，所制備的鋁銅復(fù)合接頭主要由三層結(jié)構(gòu)組成，其中重點(diǎn)分析了金屬間化合物層，發(fā)現(xiàn)存在Al2Cu(θ)、AlCu(η2)、Al3Cu4(ζ2)、Al2Cu3(δ)、Al4Cu9(γ1)五種金屬間化合物。由于過厚的金屬間化合物層對(duì)鋁銅復(fù)合接頭的力學(xué)性能和導(dǎo)電性能均存在不利影響，因此對(duì)鋁銅液固復(fù)合工藝參數(shù)進(jìn)行了調(diào)整，發(fā)現(xiàn)隨著預(yù)熱

3、溫度和預(yù)熱時(shí)間的逐步降低，復(fù)合界面處的金屬間化合物的厚度和種類均有所減少，而復(fù)合接頭的剪切強(qiáng)度和電導(dǎo)率也隨之改善。當(dāng)預(yù)熱溫度和預(yù)熱時(shí)間降至過低時(shí)，復(fù)合界面處反而出現(xiàn)了孔洞而未能形成連續(xù)完整的冶金結(jié)合，導(dǎo)致復(fù)合接頭的剪切強(qiáng)度和電導(dǎo)率明顯降低。通過以上的相關(guān)實(shí)驗(yàn)及分析，認(rèn)為液固復(fù)合法制備鋁銅雙金屬?gòu)?fù)合材料的最優(yōu)工藝參數(shù)為在750℃下預(yù)熱1min，所獲得的鋁銅復(fù)合接頭的剪切強(qiáng)度達(dá)到42.5Mpa，電導(dǎo)率為39.3MS/m。
　　在以上實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)論的基礎(chǔ)上，采用最優(yōu)工藝參數(shù)進(jìn)行了添加Ce/Sr的鋁銅(A356(l)/T2(s))液固復(fù)合鑄造，通過對(duì)比分析發(fā)現(xiàn)，Ce的添加對(duì)于鋁銅復(fù)合界面組織的改善作用不夠明顯，對(duì)復(fù)合接頭的電導(dǎo)率提升作用也相對(duì)較低，而Sr的添加則獲得了對(duì)鋁銅復(fù)合組織較為理想的變質(zhì)作用，使共晶硅由板片狀或長(zhǎng)針狀轉(zhuǎn)變?yōu)榧?xì)小的纖維狀或圓點(diǎn)狀，α-Al相也發(fā)生了團(tuán)球化，所制備的含Sr鋁銅復(fù)合接頭的電導(dǎo)率得到了明顯改善，最高可達(dá)44.6MS/m。文章還分析了Ce/Sr的