铜钢异质复合材料连接特性的分析

材料研究学报, 2015, 29(9): 693-700.

铜钢异质复合材料连接特性的分析

侯林涛 ^1, , 陈文革 ^2, , 刘盈斌 ^3, , 罗启文 ^4,

1.西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

2.西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

3.西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

4.西安理工大学材料科学与工程学院西安710048

基金项目: 西安市科技攻关CXY1342(2)资助项目.Supported by Xi'an Science and Technology Project No.CXY1342(2).

关键词：复合材料 , 45钢 , 304不锈钢 , T2铜 , 真空熔铸 , 界面分析

Analyses on Connection Characteristics of Composites of Steel-Copper

Keywords： composites , 45steel , 304 Stainless , T2 copper , vacuum casting , interface analysis

用真空熔铸法制备45/T2、304/T2复合材料,用金相观察、扫描电镜及能谱分析、X射线衍射、力学性能测试等手段研究了钢铜复合界面的结合强度、显微组织、显微硬度、界相区的成分变化等.结果表明:钢铜基体中的Fe、Cr、Cu等合金元素在界面发生了相互扩散,形成了新的铁碳化合物(CFe15.1)和固溶体Cu081Ni0、Cr-Ni-Fe-C相.在界面上有齿状的过渡带,未出现明显的金属间化合物,其显微硬度最大值为183/119 HV,宽度约为60-70μm.钢铜复合材料的抗拉、抗剪强度分别278/263 MPa、217/201MPa,拉伸断口均出现在T2铜侧,远离界面扩散区域;界面结合机制均为扩散冶金结合,强度高于纯铜的抗拉/抗剪强度;在(1150士50℃、4.0×102Pa)条件下,与Cr、Ni等合金元素相比,Fe在Cu液中的扩散能力最强,而Cu对改善304/45钢的基体稳定性和强度也有重要的作用.

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