Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние отжига на структуру границы раздела и свойства композитной пластины 1070A/7075, полученной методом жидко-твердого литья-прокатки

Shuangyong Tian, Yuchong Sun, Zhen Xu, Ximin Zang, Hua Song, Qingqiang Chen

Аннотация


Исследовано влияние температуры и времени отжига на структуру и свойства границы раздела жидко-твердых литейно-катаных композитных пластин из алюминиевых сплавов 1070A/7075. Для исследований использованы оптическая и электронная микроскопия, энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия. Проведены механические испытания на сдвиг и растяжение. Показано, что отжиг способствует диффузии элементов между алюминиевыми сплавами 1070A/7075 композита, причем область границы раздела композита образует отчетливый промежуточный переходный слой. Установлено, что для обеспечения прочности связи композитной пластины после отжига ширина переходного слоя должна составлять от 1,5 до 7,9 мкм. После отжига при 300 °C в течение 3 ч расстояние диффузии элементов составляет 30 мкм, а ширина переходной зоны равна 2,4 мкм. При этом прочность связи на границе раздела достигает максимального значения 105 МПа, а предел прочности, предел текучести и относительное удлинение составляют 150 МПа; 70 МПа и 27 % соответственно.


Ключевые слова


жидко-твердое литье-прокатка; отжиг; композитная пластина 1070A/7075; диффузия элементов

Полный текст:

PDF (English)

Литература


Lee J E, Bae D H, Chung W S, et al. Effects of annealing on the mechanical and interface properties of stainless steel/aluminum/copper clad-metal sheets[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2007, 187: 546–549.

Yu Z, Duan Y, Liu L, et al. Growth behavior of Cu/Al intermetallic compounds in hot-dip aluminized copper[J]. Surface and Interface Analysis, 2009, 41(5): 361–365.

Rhee K Y, Han W Y, Park H J, et al. Fabrication of aluminum/copper clad composite using hot hydrostatic extrusion process and its material characteristics[J]. Materials Science and Engineering: A, 2004, 384(1–2): 70–76.

Heinz A, Haszler A, Keidel C, et al. Recent development in aluminium alloys for aerospace applications[J]. Materials Science and Engineering: A, 2000, 280(1): 102-107.

Bai P, Hou X, Zhang X, et al. Microstructure and mechanical properties of a large billet of spray formed Al-Zn-Mg-Cu alloy with high Zn content[J]. Materials Science and Engineering A, 2009, 508(1-2): 23-27.

Song R G, Dietzel W, Zhang B J, et al. Stress corrosion cracking and hydrogen embrittlement of an Al–Zn–Mg–Cu alloy[J]. Acta Materialia, 2004, 52(16): 4727-4743.

Paul S,Shi J . Corrosion Performance of Damaged Thermally Sprayed Aluminium in Simulated Deep Sea Environment [J]. Thermal Spray Technology, 2017, 9(02): 48-53+58.

Shi Z C, Zhang X Y, Chen H, et al. Properties of Cold Spray Al/Zn Coatings on High-strength Steel[J]. Journal of Materials Engineering, 2015, 43 (2): 14-19.

Akramifard H R, Mirzadeh H, Parsa M H. Cladding of Aluminum on AISI 304L Stainless Steel by Cold Roll Bonding: Mechanism, Microstructure, and Mechanical Properties[J]. Materials Science and Engineering: A, 2014, 613: 232-239.

Naseri M, Reihanian M, Boehani E. Bonding Behavior during Cold Roll-Cladding of Tri-Layered Al/Brass/Al Composite[J]. Journal of Manufacturing Processes, 2016, 24: 125-137.

Han J H, Ahn J P, Shin M C. Effect of interlayer thickness on shear deformation behavior of AA5083 aluminum alloy/SS41 steel plates manufactured by explosive welding[J]. Journal of Materials ence, 2003, 38(1):13-18.

Ravisankar B, Krishnamoorthi J, Ramakrishnan S S, et al. Diffusion bonding of SU 263[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2009, 209(4):2135-2144.

Aydin K, Kaya Y, Kahraman N. Experimental Study of Diffusion Welding/Bonding of Titanium to Copper[J]. Materials & Design, 2012, 37: 356-368.

Chen G, Li J, Xu G. Bonding process and interfacial reaction in horizontal twin-roll casting of steel/aluminum clad sheet[J]. Journal of Materials Processing Technology, 2017, 246: 1-12.

Huang H G, Chen P, Ji C. Solid-liquid cast-rolling bonding (SLCRB) and annealing of Ti/Al cladding strip[J]. Materials & Design, 2017, 118: 233-244.

Lee D H, Kim J S, Song H, et al. Tensile property improvement in Ti/Al clad sheets fabricated by twin-roll casting and annealing[J]. Metals and Materials International, 2017, 23(4): 805-812.

Münster D, Zhang B, Hirt G. Processing of Clad Steel Strips Consisting of a High Manganese and Stainless Steel Pairing Produced by Twin-Roll Casting[J]. steel research international, 2017, 88(1): 1600285.

Nie H, Wei L, Chen H, et al. Effect of annealing on the microstructures and mechanical properties of Al/Mg/Al laminates[J]. Materials Science and Engineering A, 2018, 732:6-13.

Xu Z, Luan S, Tian S, et al. Effect of erbium on microstructure and properties of AA6061 twin-roll casting sheet[J]. Journal of Alloys and Compounds, 2022, 907: 164458.

Tian S, Luan S, Xu Z, et al. Study of the Effect of Er on the Homogenization of 6061 Twin-Roll Casting Sheet[J]. Journal of Materials Engineering and Performance, 2022, 32(11):4911-4921.

Jiang J, Jiang F, Zhang M, et al. Effects of annealing under fixed temperature and cyclic temperature on strength and microstructure of Al–Mg–Mn-Sc-Zr alloy[J]. Materials Science and Engineering: A, 2019, 764: 138275.

Zhao Z, Gao Q, Hou J, et al. Determining the microstructure and properties of magnesium aluminum composite panels by hot rolling and annealing[J]. Journal of Magnesium and Alloys, 2016, 4(3): 242-248.

Wu Y, Feng B, Xin Y, et al. Microstructure and mechanical behavior of a Mg AZ31/Al 7050 laminate composite fabricated by extrusion[J]. Materials Science and Engineering: A, 2015, 640: 454-459.

Nie H, Wei L, Chen H, et al. Effect of annealing on the microstructures and mechanical properties of Al/Mg/Al laminates[J]. Materials Science and Engineering A, 2018, 732:6-13.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.12.57-58


© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025