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Cu-Al复合材料连铸直接成形数值模拟研究 被引量：7
1
作者 刘新华 付华栋 +3 位作者 何兴群 付新彤 江燕青 谢建新 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第3期470-484,共15页
建立了Cu-Al复合材料连铸成形的数值模拟模型,确定了模型的边界条件,提出了复合过程处理和结果评价方法。通过与部分实验结果对比表明,模拟结果与实验结果一致。以铜包铝棒坯立式连铸和Cu-Al复合板坯水平连铸过程为例,采用Pro CAST软件... 建立了Cu-Al复合材料连铸成形的数值模拟模型,确定了模型的边界条件,提出了复合过程处理和结果评价方法。通过与部分实验结果对比表明,模拟结果与实验结果一致。以铜包铝棒坯立式连铸和Cu-Al复合板坯水平连铸过程为例,采用Pro CAST软件对其稳态温度场进行了数值模拟分析,得到了各工艺参数对连铸过程的影响规律,给出了合理的工艺参数范围,并结合模拟的参数进行相应的实验研究。结果表明,本工作建立的连铸复合模型、确定的边界条件、提出的复合过程处理和结果评价方法合理,可有效用于连铸复合成形模拟分析。计算结果表明,制备横断面为100 mm×100 mm、Cu包覆层厚度(4~10 mm)的铜包铝棒坯可行的连铸工艺参数为:Cu液温度1250℃,Al液温度750℃,结晶器长度200 mm,芯棒管长度290 mm,一冷水流量1600~2000L/h,二冷水流量900~1300 L/h,二冷水距结晶器出口距离30 mm,拉坯速率60~80 mm/min;制备厚度20 mm、宽度75 mm、Cu包覆层厚度(4~7 mm)的Cu-Al复合板坯可行的工艺参数为:Cu液温度1250℃,Al液温度760~800℃,拉坯速率40~80 mm/min,Al液导流管长度20 mm。 展开更多
关键词 cu-al复合材料 连铸复合成形 温度场 数值模拟
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具有贯穿结构的铜/铝复合材料的强化及热导率
2
作者 陈孝凌 陈志青 +4 位作者 胡波 严龙 王静雅 应韬 曾小勤 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2024年第1期236-245,共10页
为了在提高铝合金强度的同时避免降低其热导率,设计了一种具有单向贯穿结构的新型铜/铝双金属复合材料,并采用增材制造结合挤压铸造的工艺实现制备成形。该复合材料表现出较好的强度(约340 MPa)和热导率(200 W/(m·K))匹配性,综合... 为了在提高铝合金强度的同时避免降低其热导率,设计了一种具有单向贯穿结构的新型铜/铝双金属复合材料,并采用增材制造结合挤压铸造的工艺实现制备成形。该复合材料表现出较好的强度(约340 MPa)和热导率(200 W/(m·K))匹配性,综合性能超过传统铝合金。这种良好的导热性能归因于单向贯穿的Cu骨架增强体结构能够为电子传导提供快速通道。同时,界面处生成Al2Cu共晶相,实现良好的界面冶金结合,有效改善复合材料的力学性能。 展开更多
关键词 cu/al复合材料 抗压强度 挤压铸造技术 热导率
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Conclad连续挤压法制备侧向复合型Cu/Al复合材料 被引量：5
3
作者 凌聪 钟毅 +2 位作者 陈业高 王飞 郜晓雷 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期89-93,共5页
通过Conclad连续挤压法,在挤压温度为500℃下制备出了界面平直度较好,界面层厚度为93μm,界面结合强度高的侧向复合型Cu/Al复合材料。对复合材料界面的力学性能、界面形貌及微观组织进行分析,可知越靠近界面处硬度越高,界面层的抗拉强度... 通过Conclad连续挤压法,在挤压温度为500℃下制备出了界面平直度较好,界面层厚度为93μm,界面结合强度高的侧向复合型Cu/Al复合材料。对复合材料界面的力学性能、界面形貌及微观组织进行分析,可知越靠近界面处硬度越高,界面层的抗拉强度为48 MPa,复合界面层存在除铜基体和铝基体以外的金属间化合物,排序从铜基一侧到铝基一侧依次为Cu_9Al_4、CuAl和CuAl_2。而CuAl2是一种脆性相,它的存在容易引起界面结合处出现断裂现象。 展开更多
关键词 侧向复合 铜铝复合材料 Conclad连续挤压 金属间化合物
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Cu/Al复合材料退火过程中的界面组织演变 被引量：4
4
作者 张建宇 马强 +3 位作者 廉影 李河宗 马聪 张家硕 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2017年第7期131-136,共6页
采用轧制复合法制备了Cu/Al复合板,并在350~450℃进行退火处理,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪等手段研究了Cu/Al界面的微观组织形貌和相组成。结果表明,Cu/Al界面扩散连接过程主要包括物理结合、金属间化合物形核... 采用轧制复合法制备了Cu/Al复合板,并在350~450℃进行退火处理,利用金相显微镜、扫描电镜、能谱分析仪、X射线衍射仪等手段研究了Cu/Al界面的微观组织形貌和相组成。结果表明,Cu/Al界面扩散连接过程主要包括物理结合、金属间化合物形核、金属间化合物横向生长与增厚3个阶段,Cu/Al界面主要由Cu9Al4、CuAl、CuAl23种金属间化合物组成。金属间化合物形核需要一定的孕育期,孕育期受温度影响很大;金属间化合物层厚度与反应时间的关系符合抛物线规律,表明金属间化合物的生长动力学由体扩散控制;总金属间化合物层生长速率常数与反应温度之间满足Arrhenius关系,其生长激活能为119.08 kJ/mol。 展开更多
关键词 cu/al复合材料 界面 退火 组织演变
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加压条件下固-液复合法制备Cu/Al复合材料 被引量：3
5
作者 张亚 宋克兴 +2 位作者 刘亚民 赵培峰 张彦敏 《特种铸造及有色合金》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期101-104,共4页
在加压条件下采用固-液复合法制备了Cu/Al复合材料,并对复合材料界面层的硬度、抗拉强度及微观组织进行了研究。结果表明,在加压条件下固-液复合法可以制备出抗拉强度达38.24 MPa且Cu/Al复合界面结合良好的复合材料;界面层硬度显著高于... 在加压条件下采用固-液复合法制备了Cu/Al复合材料,并对复合材料界面层的硬度、抗拉强度及微观组织进行了研究。结果表明,在加压条件下固-液复合法可以制备出抗拉强度达38.24 MPa且Cu/Al复合界面结合良好的复合材料;界面层硬度显著高于两侧基体硬度;界面层靠近铜侧区域容易出现断裂现象,生成的脆性相CuAl2是造成复合材料断裂的主要原因之一。 展开更多
关键词 固-液复合 cu al复合材料 界面层 cual2
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无压浸渗法制备SiC/Cu-Al复合材料的工艺研究 被引量：4
6
作者 杨亮 杜双明 《铸造技术》 CAS 北大核心 2011年第1期46-48,共3页
以Cu包裹SiC颗粒形成的SiC/Cu复合粉体为增强体,采用无压浸渗工艺制备含SiC为70%体积分数的SiC/Cu-Al复合材料。通过正交试验研究了制坯压力、浸渗温度和浸渗时间对浸渗深度的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的... 以Cu包裹SiC颗粒形成的SiC/Cu复合粉体为增强体,采用无压浸渗工艺制备含SiC为70%体积分数的SiC/Cu-Al复合材料。通过正交试验研究了制坯压力、浸渗温度和浸渗时间对浸渗深度的影响。采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分析了复合材料的形貌和相结构。结果表明,在制坯压力10 MPa、浸渍温度850℃、浸渍时间3 h条件下,SiC/Cu-Al复合材料的组织均匀、致密度好、无明显气孔缺陷,其膨胀系数为6.932 3×10-6/℃。 展开更多
关键词 SiC/cu复合粉体 无压浸渍法 SiC/cu-al复合材料 颗粒增强
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Cu-Al复合材料热性能实验研究
7
作者 张海礁 吴迪 《黑龙江科技大学学报》 2023年第2期180-185,共6页
为探究Cu-Al复合材料界面对室温环境下导热性能的影响,通过研究热处理工艺条件对Cu-Al复合材料界面扩散层影响规律,揭示Cu-Al复合板导热机制。研究表明,当Cu、Al厚度比为1∶1,退火温度为400℃时,Cu-Al复合材料室温条件下热导率为37.26 W... 为探究Cu-Al复合材料界面对室温环境下导热性能的影响,通过研究热处理工艺条件对Cu-Al复合材料界面扩散层影响规律,揭示Cu-Al复合板导热机制。研究表明,当Cu、Al厚度比为1∶1,退火温度为400℃时,Cu-Al复合材料室温条件下热导率为37.26 W/(m·K),其导热性能最好,界面的扩散相主要为AlCu和Al 2Cu。在400℃退火热处理下,传热方式主要受界面结构影响,界面产生中间相的数量影响复合板导热性能,趋近于两种不同材质中间区域。随着保温时间延长,AlCu相增多,对于薄壁件其室温导热性能受界面组分影响较大。通过流延法所制备的Cu-Al复合板热处理后界面光滑、平整,热处理后界面层扩散明显。 展开更多
关键词 cu-al复合材料 界面 热性能
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热处理对Cu-Al复合界面显微组织结构与性能的影响 被引量：3
8
作者 李晗嫣 陈文革 刘洁 《材料热处理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期63-70,共8页
采用固-液复合法制备纯铜-纯铝复合材料。利用光学显微镜、XRD、SEM、EDS、显微硬度计和拉压万能试验机等手段研究结合界面的微观组织、相组成、成分分布、力学性能及断口特征。结果表明,在700℃下,可实现铜铝的固液复合,界面平整,存在... 采用固-液复合法制备纯铜-纯铝复合材料。利用光学显微镜、XRD、SEM、EDS、显微硬度计和拉压万能试验机等手段研究结合界面的微观组织、相组成、成分分布、力学性能及断口特征。结果表明,在700℃下,可实现铜铝的固液复合,界面平整,存在一定宽度的过渡层,有元素互扩散现象。在界面生成CuAl_2、CuAl、Cu_9Al_4、CuAl_3、CuAl_4等多种金属间化合物或固溶体。Cu-Al结合界面的宽度随退火温度升高而增加,生成的中间相因相互反应而减少,界面结合强度则逐渐增大。直接复合的结合强度为29.9 MPa,经200℃×2 h和400℃×2 h退火处理后的界面结合强度则分别为59.1 MPa和74.1 MPa。直接复合的断裂方式为偏向韧性的准解理断裂,断口凹凸不平,出现少量撕裂棱,经退火处理后发生典型的脆性断裂,断口出现明显的解理台阶及大量撕裂棱。提出铜/铝复合界面主要包括富铜区,富含金属间化合物的过渡区、富铝凝固区和富铝区4个区域。 展开更多
关键词 铜铝复合材料 退火处理 界面 扩散
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感应烧结Fe-Cu-Al-石墨复合材料的力学性能和摩擦学性能 被引量：3
9
作者 付传起 王宙 《材料保护》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期32-34,7,共3页
为了进一步提高材料的力学性能和摩擦学性能,以感应加热烧结的方法,制备了Fe-Cu-Al-石墨复合材料。利用XRD,EDS,SEM等分析了复合材料的组成、结构、表面形貌;研究了其力学性能、摩擦学性能及磨损机理。结果表明:Fe-Cu-Al-石墨复合材料... 为了进一步提高材料的力学性能和摩擦学性能,以感应加热烧结的方法,制备了Fe-Cu-Al-石墨复合材料。利用XRD,EDS,SEM等分析了复合材料的组成、结构、表面形貌;研究了其力学性能、摩擦学性能及磨损机理。结果表明:Fe-Cu-Al-石墨复合材料具有多孔结构;随着石墨含量的增加,复合材料的力学性能降低,摩擦学性能提高,石墨含量为4%时复合材料的摩擦学性能良好;在摩擦过程中,Fe-Cu-Al-石墨复合材料表面形成自润滑釉质层,摩擦机制由粘着磨损转变为磨粒磨损。 展开更多
关键词 摩擦学性能 摩擦学机制 力学性能 Fe-cu-al-石墨复合材料 感应烧结
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