论文部分内容阅读
钛-7A52铝合金双金属板是一种质量轻,强度、刚度、耐磨性和耐蚀性均很高的优质复合材料,可用做飞机蒙皮和其他构件,具有较好的市场前景。轧制复合技术具有成本低、操作简单、生产效率高、生产环境友好等优势,是目前最常用的复合板生产方式之一。合理地控制轧制复合工艺及后续退火处理工艺,可以获得品质优良的复合板。本实验采用“表面处理-轧制复合-热处理”三步法制备钛-7A52铝合金复合板。通过拉剪试验分别测试了不同轧制工艺及不用热处理工艺下的结合强度；利用扫描电子显微镜(SEM)对复合界面和剥离断口形貌进行观察,讨论分析其界面结合机理；利用扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)等分析手段对试样在退火过程中的界面的成分及变化规律做了分析。研究表明：1、在低于300℃轧制时,复合板的临界变形量较大,不能实现复合；在450℃轧制时,复合板氧化严重、板型不良；在300℃～400℃轧制、变形量在40%～60%钛与7A52铝合金板均可实现复合。2、同一温度条件下,随着变形量的增加,复合板结合强度显著增加；同等变形量条件下,低温轧制时表现出较高的结合强度。轧制温度为300℃,变形量为50%是理想的轧制工艺参数。3、轧制后的扩散退火处理可以显著提高复合板的结合强度。将350℃轧制、47.8%变形量轧制后复合板进行470℃、24h扩散退火,其结合强度可由原来的56MPa提高为72MPa。300℃轧制、60%变形量轧制后其结合强度为73MPa,可满足强度要求。4、在380℃～580℃温度范围内,Ti与Al元素均参与扩散,TiAl3是唯一被检测到的金属间化合物。TiAl3在500℃时的生长规律呈抛物线形,元素扩散速率小于界面化合物反应速率,受元素扩散速率控制；在550℃时的生长规律呈线性,界面化合物的反应速率小于元素扩散速率,受界面化合物反应所控制；在500℃～550℃之间的生长规律介于抛物线和线性之间,界面化合物反应速率和元素扩散速率相互影响,同时受到元素扩散和界面化合物反应所控制的。