高性能钛/铝复合板的关键制备技术
2021-12-13郭胜王丰睿骆宗安邬早勤曾周燏谢广明
精密成形工程 2021年6期
郭胜,王丰睿,骆宗安,邬早勤,曾周燏,谢广明
高性能钛/铝复合板的关键制备技术
郭胜1,王丰睿1,骆宗安1,邬早勤2,曾周燏3,谢广明1
(1. 东北大学 轧制技术及连轧自动化国家重点实验室,沈阳 110819;2. 唐山文丰山川轮毂有限公司,河北 唐山 063000;3. 南京钢铁股份有限公司,南京 210000)
研究TA2纯钛/6061铝合金复合界面的微观组织和力学性能,以及热处理对复合板组织和力学性能的影响。在1×10−2Pa高真空度下,对钛/铝复合坯进行搅拌摩擦焊封装,并在轧制温度为426 ℃和总压下率为80%下进行热轧复合;然后,对复合板进行T6热处理,即在540 ℃固溶及177 ℃时效5 h。随后,对热处理前后的复合界面进行扫描电镜和电子探针分析,明确元素扩散机制,并对复合板进行拉剪性能测试。热轧后复合板的界面平直,无气孔、裂纹等缺陷,界面剪切强度为94.2 MPa。热处理后复合板铝基体力学性能提高,界面剪切强度达141.2 MPa。采用真空轧制复合技术制备出了板形好、无缺陷的钛/铝复合板,经T6热处理后,钛/铝复合板的界面结合性能大幅改善,提高约50%。
真空搅拌摩擦焊;热轧复合;钛/铝复合板;T6热处理
钛作为一种稀有金属,具有强度高、耐蚀性优异等优点,但钛活泼的化学性质及昂贵的成本极大限制了其应用范围。铝合金具有低成本、低密度等优点,但是铝的耐高温和耐蚀性较差,限制了其在高温和腐蚀环境下的应用[1]。钛/铝复合板作为一种新型的层状复合材料,同时兼具钛、铝的优点,是一种低成本、高耐蚀、低密度的复合材料,在船舶、航空航天、石化、高建及装饰领域的前景广泛[2—3]。……
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