1 Produktbeschreibung
Kupferplattierte C11000-Stahlplatten sind weit verbreitet, da sie sowohl die besonderen Eigenschaften des plattierten Materials als auch die Festigkeit und Steifheit des Grundmaterials aufweisen. Die kupferplattierte Stahlplatte C11000, die durch Kombinieren von Kohlenstoffstahl als Grundschicht und kupferplattierter Schicht hergestellt wird, erhält nun immer mehr Aufmerksamkeit. Diese Verbundplatte spielt die Vorteile der beiden Materialien voll aus, die nicht nur die Korrosionsbeständigkeit, Verschleißfestigkeit, hohe Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit von Kupfer aufweisen, sondern auch die Vorteile der hohen Festigkeit und des niedrigen Preises von Kohlenstoffstahl Die Kupfer-Stahl-Verbundplatte hat große Anwendungsperspektiven. Es wird hauptsächlich in den Bereichen Militärindustrie, Elektronik, Kochgeschirr und architektonische Dekoration verwendet. Andere Bereiche umfassen Wärmetauscher, Synchronfallringe, Reduzierturbinen, Lagerbuchsen usw. in der Automobilindustrie und Elektroden in der metallurgischen Industrie.
2 Produkteigenschaften
Gegenwärtig werden Kupfer/Stahl-Verbundplatten hauptsächlich durch Sprengbonden, Spreng-Plus-Walzbonden und Diffusionsbonden hergestellt. Die in dieser Arbeit verwendeten Verbundplatten werden durch die Explosion hergestellt. Der Herstellungsprozess des Sprengstoffverbundverfahrens ist wie folgt: Zuerst die Verbundplatte auf die Grundplatte legen und in der Mitte ein Spaltpolster verwenden, um einen bestimmten Abstand einzuhalten. Legen Sie eine Schicht Sprengstoff und Zünder auf die Verbundplatte. Wenn die Sprengstoffe durch Detonatoren gezündet werden, breiten sich die Sprengstoffe auf der Verbundplatte mit der Detonationsgeschwindigkeit nach vorne aus. Die enorme kinetische Energie, die durch die Detonationswelle und die explosionsartige schnelle Expansion erzeugt wird, wird auf die plattierte Platte übertragen, die die plattierte Platte antreibt, sich mit hoher Geschwindigkeit auf das Substrat zuzubewegen. Die plattierte Platte und das Substrat kollidieren an der Kontaktstelle nacheinander, was zu einer starken plastischen Verformung führt. Bei diesem Vorgang wird der größte Teil der kinetischen Energie in Wärmeenergie umgewandelt, und eine große Menge an Wärmeenergie schmilzt das Metall unter nahezu adiabatischen Bedingungen und realisiert die Schweißkombination unter Einwirkung von hohem Druck. Abbildung 1 ist das Installationsdiagramm des Explosionsschweißprozesses.
3Einfluss des Glühens auf die Mikrostruktur
Die Kupfer/Stahl-Verbundplatte durchläuft während des Glühens drei verschiedene Phasen der Erholung, Rekristallisation und des Kornwachstums, die verwendet werden können, um die Struktur des Metalls zu ändern, um zuverlässige Eigenschaften zu erhalten. Unterschiedliche Wärmebehandlungstemperaturen wirken sich auf die Mikrostruktur der Kupfer/Stahl-Verbundplatte aus, aber die Mikrostruktur von Q235B und die Mikrostruktur von Kupfer bei Temperaturen unter 700 Grad ändern sich kaum, was darauf hindeutet, dass bei dieser Temperatur eine Erholung eintritt. Abbildung 7 zeigt die Mikrostruktur von Kupfer, wenn es bei 750 und 800 Grad geglüht wird. Es ist ersichtlich, dass die vollständig gewachsene rekristallisierte Struktur bei 750 Grad gebildet wird. Es kann festgestellt werden, dass die unverzerrten neuen Körner in der verformten Matrix über 750 Grad regeneriert werden und das Kornwachstum mit dem Temperaturanstieg auftritt. Daher kann festgestellt werden, dass die Glühtemperatur von etwa 700 Grad die kritische Temperatur für die Wiederherstellung und Rekristallisation der Kupfer/Stahl-Verbundplatte ist.
4 SEM- und EDS-Analyse
Aufgrund der Diffusion von Elementen während des Explosionsschweißens und des Wärmeerhaltungseffekts der Glühbehandlung tritt an der Verbindungsgrenzfläche eine Elementdiffusion auf, hauptsächlich die Diffusion von Fe und Cu. Einerseits ist die Elementdiffusion der Verbesserung der Bindungsgrenzflächenfestigkeit förderlich; Andererseits können Metallverbindungen hergestellt werden, um die Bindungsfestigkeit zu verringern. Fig. 8 zeigt die Diffusion von Cu- und Fe-Elementen an der Bindungsgrenzfläche einer Kupfer/Stahl-Verbundplatte und die Dicke der Grenzflächendiffusionsschicht bei verschiedenen Glühtemperaturen. Es ist ersichtlich, dass mit zunehmender Glühtemperatur die Dicke der Legierungselement-Diffusionsschicht breiter wird. Es wird jedoch keine Verbindung hergestellt und die Dicke der Schicht ändert sich nicht viel unter der Wärmebehandlung, 65 0 Grad und 700 Grad (die Kurven sind nicht bei den zwei auf die Länge begrenzten Temperaturen angegeben), die 1,5, 1,8 sind , bzw. 2,0 μm. 700-Grad-Glühen ist geeignet. Wenn die Temperatur höher als 750 Grad ist, wird die Dicke der Diffusionsschicht offensichtlich größer und Stufen erscheinen, was darauf hinweist, dass Verbindungen an der Grenzfläche erzeugt werden, und die Diffusionsschicht wird bei 800 Grad stark dicker und die Schmelzschicht wird ebenfalls dicker. Der obige Schluss lässt sich auch aus dem Vergleich der Dicke der Schmelzschicht am Wellenberg in Bild 9 ziehen.
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