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1、第28卷第1期材料热处理学报Vol.28No.12007年2月TRANSACTIONSOFMATERIALSANDHEATTREATMENTFebruary2007黄铜钢扩散复合双金属界面组织与性能刘德义,刘世程,陈汝淑,王晓峰(大连交通大学材料科学与工程学院,辽宁大连116028)摘要:用扫描电镜、能谱分析和压剪试验等方法,研究了扩散退火温度与时间对黄铜钢扩散复合双金属界面附近组织、成分和界面结合强度的影响。结果表明,通过扩散复合可使黄铜钢界面实现良好的冶金结合;在一定温度和时间范围内,随扩散温度和时间的增加界面结合面积增大,结合强度增
2、加,可达220MPa;界面附近发生了原子的互扩散,界面上无有害相生成。关键词:黄铜钢;双金属;扩散复合;结合强度中图分类号:TG146;TG1562文献标识码:A文章编号:10096264(2007)01011004MicrostructureandmechanicalpropertiesofdiffusionbondingbrasssteelbimetalLIUDeyi,LIUShicheng,CHENRushu,WANGXiaofeng(CollegeofMaterialsScienceandEngineering,Dali
3、anJioatongUniversity,Dalian116028,China)Abstract:Brassinnercladsteelbimetallicbarwaspreparedbytheprocessofcolddrawnandthendiffusionannealing.Theeffectofdiffusionannealingtemperatureandtimeonthemicrostructure,componentandbondingstrengthofthebrasssteelinterfacewereexaminedbyscanningelec
4、tronmicroscope(SEM)observation,energydispersiveXray(EDX)analysis,andcompressionshearstrengthtest.Theresultsshowthatthemetallurgicalbondofbrassandsteelcanbeachievedbytheprocessofcolddrawnanddiffusionannealing;withinacertainrangeoftemperatureandtime,jointareaandthenbondstrengthoftheinterf
5、aceincreasewithincreasingannealingtemperatureanddurationoftime,andthecompressionshearstrengthoftheinterfacecanreach220MPa.Theelementinterfacialdiffusionisobservedandnobrittlephaseisdetected.Keywords:brasssteel;bimetal;diffusionbonding;bondstrength层状金属复合材料是利用材料复合技术使两种对黄铜棒的外表面和钢管的内表面进行碱洗
6、、酸或两种以上物理、化学、力学性能不同的金属在界面洗处理后,再进行机械清理。将黄铜棒套装入钢管中[1]实现冶金结合的一种新型复合材料。以黄铜为覆并拉拔至12mm制得双层金属棒。截取150mm左层的黄铜钢双金属复合材料兼有耐腐蚀性良好和力右双层金属棒,两端焊接密封,于大气环境下在箱式学性能优异的特点,国外广泛应用在石油、化工、能电阻炉中加热至600-850!,保温025-16h进行扩[2]源、电力、环保等诸多领域。目前国内外双金属复散退火,然后空冷,得到双金属棒试样。[3,4]合材料的制造方法很多,每种方法都有自身的特用JEOLJSM6360LV型扫描电镜(SEM)
7、观察结合点和适用范围。本文采用冷拔-热扩散方法对黄铜界面附近的组织及沿结合面撕裂后剥离面的形貌,并钢双金属复合界面的组织和性能进行研究。用Oxford4287型能谱分析仪(EDS)进行微区成分分析;对剥离面用PhilipTW1710型X射线衍射仪1试验材料与方法(XRD)进行物相分析;试样结合界面附近的硬度分布采用FM700型显微硬度计测定;界面剪切强度测试试验材料为95mm的H62黄铜棒和14mm[5]采用压剪试验法。压剪试验方法如图1所示,试样2mm的无缝20钢管。为从复合棒中间部分截取的厚度为06mm的
