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随着世界能源危机的不断增加,降低能源消耗已成为各国工业化发展首要考虑的问题。铜/铝复合材料作为一种新型复合材料,因其具有优良的综合性能,被广泛地应用于电器、电力、电子、机械以及能源等行业。本文利用冷轧和温轧两种方法制备不同合金成分的铜/铝/铜复合箔材,对双金属界面协调变形规律进行研究,探讨冷轧和温轧及微合金元素对界面结合形态的影响。另外,在不同退火制度下,对界面形貌处、界面组织结构、金属间化合物生成及其生长规律和界面处Cu、Al组元的扩散行为进行分析;为制备界面平直、结合强度优良的复合箔提供理论研究和技术应用的参考。通过金相显微组织观察、扫面电镜分析和XRD分析等检测手段,硬度等力学性能的测试对微合金化后的铜-铝复合箔界面形态和界面行为进行研究,得到以下主要结论:1.欲获得平直界面的铜铝复合板,必须保证双金属的协调变形。保证其协调变形主要靠双金属的相近的塑形变形程度和强度。当双金属具有相近的塑形变形程度,但是强度差异最大时,铜铝界面平直度仍然很差;当双金属塑形变形程度相差较大,但是强度差异较小,仍然可以实现铜铝界面平直;由此可见,获得平直复合界面的关键是双金属的强度是否接近,Cu层和Al层相对硬度差对变形的协调性起到决定作用。2.具有平直界面的铜铝复合板是保证获得平直界面的铜铝复合箔的必要条件。界面弯曲的铜铝复合板,在后续进一步的变形中,铜铝不能进一步协调变形,复合箔铜层发生断裂;界面平直的铜铝复合板,在进一步轧制变形中,铜铝协调变形,获得质量良好的铜铝复合箔。3.由于加热提高了金属原子的活性,有利于铜铝双金属复合,因此在压下量较小的情况下,仍然可以实现铜铝金属的良好结合。同时,由于压下量的减小,更容易获得铜铝板的平直界面,为进一步变形获得良好的铜铝复合箔奠定基础。4.退火温度和退火时间对中间相的产生有很强的影响,在退火温度为200℃时,界面主要以铝基固溶体和铜基固体组成;退火温度为300℃时,保温0.5h后界面便出现具有双层结构的金属化合物,随着保温时间的增加金属化合物的层数未发生明显变化;退火温度为400℃时,保温1h时界面由明显的三层结构组成,依次为Cu9A14、CuAl、CuAl2,随着保温时间的继续增加中间相的厚度明显增加但仍然是三层结构。5.在低温长时间退火下,Cu/Al复合箔界面金属化合物的生长过程为:孕育期→界面高缺陷区域新相(Cu9Al4)形核、横向生长→第二相(CuAl2)及第三相(CuAl)金属化合物在分别在第一相(Cu9Al4)、第一相(Cu9Al4)和第二相中间形核,并三相同步横向生长→横向连续生长成片→开始纵向整体生长。6.微合金元素对中间相形核与长大具有一定作用,在退火温度为300℃时,保温时间为0.5h-lh时,Si元素对界面中间层的生没有明显的作用,当保温时间超过1h时又对中间层的生长起到抑制作用;退火温度为400℃时,随着保温时间的增加,Si元素对界面中间层生长抑制作用逐渐增强;低温长时间和高温退火时,Si的含量越高对中间相的抑制作用越强。