論文類別：專家論文
作 者：佚名
所在地區(qū)：鋼基體參數(shù)對鋼銅雙金屬的影響
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摘 要：
2試驗(yàn)結(jié)果
2.1結(jié)合強(qiáng)度分析
試驗(yàn)結(jié)果采用極差分析法進(jìn)行分析研究，由表4可做如下分析：（1）由表4可以看出，鋼基體材料的R值最大為46，鋼基體預(yù)熱溫度的R值為28，鋼基體預(yù)熱時(shí)間的R值最小為12，由此可以看出，鋼基體參數(shù)對鋼/銅雙金屬界面結(jié)合強(qiáng)度的影響最大的是鋼基體材料，預(yù)熱溫度次之，預(yù)熱時(shí)間最小。影響因素順序?yàn)椋翰牧希绢A(yù)熱溫度＞預(yù)熱時(shí)間。（2）根據(jù)表4每個(gè)因素所對應(yīng)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)指標(biāo)可知，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中數(shù)值大小表示本列因素對界面結(jié)合強(qiáng)度的影響規(guī)律，而且不受其他因素的影響。所以，把各因素的最好水平搭配起來就是最好的搭配方案：鋼基體材料為45鋼，鋼基體預(yù)熱溫度為1200℃，預(yù)熱時(shí)間為2.5h。（3）根據(jù)正交試驗(yàn)得出的結(jié)論進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明：鋼基體材料為45鋼、鋼基體預(yù)熱溫度為1200℃、預(yù)熱時(shí)間為2.5h時(shí)，鋼/銅雙金屬界面結(jié)合強(qiáng)度達(dá)到最大值133MPa。
2.2金相分析
鋼/銅雙金屬主要的性能指標(biāo)為剪切強(qiáng)度的大小，在金相照片中表現(xiàn)為鋼/銅擴(kuò)散距離的大小，而在未腐蝕的金相照片中很難觀察出鋼/銅擴(kuò)散距離的大小。因此，本文只對試樣腐蝕照片金相分析觀察，圖1所示為試樣腐蝕金相照片。如圖1所示，左側(cè)為鉛錫青銅合金，右側(cè)為鋼。在顯微鏡下可以觀察到，試樣鋼側(cè)使用硝酸酒精溶液腐蝕，銅側(cè)采用雙氧水、氨水和水按1∶1∶5的配比配制的溶液進(jìn)行腐蝕。對比圖1（a）和（b）可以看出，45鋼中珠光體顆粒比Q235鋼珠光體顆粒大、數(shù)量多，而鉛錫青銅中Cu原子與Fe進(jìn)行相互擴(kuò)散的過程中，由于鐵素體組織較硬使得Cu原子與其擴(kuò)散結(jié)合是受的阻力更大，從而Cu原子更容易與珠光體進(jìn)行擴(kuò)散結(jié)合，因此Q235鋼結(jié)合強(qiáng)度低的主要原因是銅與鋼基體結(jié)合的強(qiáng)度主要受鋼基體珠光體的影響，珠光體顆粒越多其結(jié)合強(qiáng)度越高。圖1（a）和（c）是相同鋼基體材料和預(yù)熱溫度下不同預(yù)熱時(shí)間的腐蝕金相照片，由圖可以看出隨著鋼基體預(yù)熱時(shí)間的增加，界面附近的珠光體逐漸增大，鋼基體溫度逐漸升高，鋼基體空位濃度增大，有利于原子擴(kuò)散進(jìn)行，結(jié)合強(qiáng)度增大。當(dāng)預(yù)熱2.5h以后由于鋼基體珠光體晶粒逐漸粗大，晶界增大速度減少，使得空位濃度增加速度和晶界減少速度基本一致，導(dǎo)致擴(kuò)散距離不再增加。圖1（a）和（d）是不同預(yù)熱溫度下鋼/銅界面結(jié)合金相照片。由圖可知鋼基體預(yù)熱溫度從1150℃增加到1200℃的過程中，鋼基體空位濃度增大，有利于原子擴(kuò)散進(jìn)行，提高了其結(jié)合性能；從1200℃到1250℃的過程，隨著預(yù)熱溫度的升高、預(yù)熱時(shí)間相對延長，鋼基體組織粗化，內(nèi)層晶粒勢必較為粗大，晶界及位錯(cuò)等晶體缺陷相對減少，極大影響了對結(jié)合起決定性作用的早期液固狀態(tài)在晶界、位錯(cuò)處的擴(kuò)散效果，使擴(kuò)散距離減少，從而導(dǎo)致結(jié)合強(qiáng)度低下。
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