C18150铜/1060铝层状复合材料铸轧工艺优化及组织性能研究

摘要：

目的 通过有限元模拟方法探究铸轧过程中铜铝层状复合材料温度场和液相率的演变规律,确定铸轧过程中的最优走坯速度和浇铸温度,并制备一种具有高强高导的铜/铝/铜层状复合材料.方法 基于 Ansys Workbench软件中的Design modeler模块建立二维模型,使用JMatPro软件模拟C18150 铜和 1060 铝的热物性参数,通过Mesh模块进行网格划分并利用Fluent模块对模型进行求解.通过调整和优化走坯速度和浇铸温度等参数,研究其对液相率和温度场的影响.制备了高强高导铜/铝/铜层状复合材料,并通过场发射扫描电镜、电子万能试验机、手持式导电率测试仪和扫描电镜等手段对铜/铝/铜层状复合材料界面的微观组织、抗拉强度、导电率以及拉伸断口进行表征和分析.结果 当走坯速度和浇铸温度分别为1.2 mm/min和 963 K时,铸轧效果最佳,制备的复合材料界面平整且结合良好,界面处存在Al2Cu和Al4Cu9双界面层.拉伸强度和延伸率分别为201 MPa和 16%,铜侧导电率为 87%IACS,铜铝断口处均出现了大量韧窝,表明为韧性断裂.结论 通过优化铸轧工艺参数制备的铜/铝/铜层状复合材料具有优异的强度和导电率.

关键词：铜铝复合材料、铸轧工艺、数值模拟、显微组织、性能

所属期刊栏目：15

分类号：TG335(金属压力加工)

在线出版日期：2023-10-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：67-74