1 Descrizione dei prodotti
La piastra in acciaio rivestita di rame C11000 è stata ampiamente utilizzata perché ha sia le proprietà speciali del materiale rivestito che la resistenza e la rigidità del materiale di base. La piastra in acciaio rivestita di rame C11000 prodotta combinando l'acciaio al carbonio come strato di base e lo strato rivestito di rame sta ricevendo sempre più attenzione. Questa piastra composita offre pieno gioco ai vantaggi dei due materiali, che non solo ha la resistenza alla corrosione, resistenza all'usura, alta conduttività e conducibilità termica del rame, ma presenta anche i vantaggi dell'elevata resistenza e del basso prezzo dell'acciaio al carbonio, quindi la piastra composita rame/acciaio ha grandi prospettive applicative. Viene utilizzato principalmente nei settori dell'industria militare, dell'elettronica, degli utensili da cucina e della decorazione architettonica. Altri campi includono scambiatori di calore, anello di caduta del sincronizzatore, turbina del riduttore, boccola del cuscinetto, ecc. nell'industria automobilistica ed elettrodi nell'industria metallurgica.
2 Caratteristiche dei prodotti
Attualmente, le lastre composite rame/acciaio sono prodotte principalmente mediante incollaggio esplosivo, incollaggio esplosivo più rotolamento e incollaggio per diffusione. Le lastre composite utilizzate in questo documento sono prodotte dall'esplosione. Il processo di produzione del metodo composito esplosivo è il seguente: in primo luogo, posizionare la piastra composita sulla piastra di base e utilizzare uno spazio vuoto nel mezzo per mantenere una certa distanza. Posiziona uno strato di esplosivi e detonatori sulla piastra composita. Quando gli esplosivi vengono fatti esplodere dai detonatori, gli esplosivi si diffonderanno in avanti sulla piastra composita alla velocità di detonazione. L'enorme energia cinetica generata dall'onda di detonazione e dalla rapida espansione esplosiva viene trasferita alla piastra rivestita, che spinge la piastra rivestita a muoversi verso il substrato ad alta velocità. La piastra rivestita e il substrato si scontrano successivamente nel punto di contatto, provocando una forte deformazione plastica. In questo processo, la maggior parte dell'energia cinetica viene convertita in energia termica e una grande quantità di energia termica fonde il metallo in condizioni quasi adiabatiche e realizza la combinazione di saldatura sotto l'azione dell'alta pressione. La figura 1 è lo schema di installazione del processo di saldatura esplosiva.
3Effetto della ricottura sulla microstruttura
La piastra composita rame/acciaio subirà tre diverse fasi di recupero, ricristallizzazione e crescita del grano durante la ricottura, che possono essere utilizzate per modificare la struttura del metallo per ottenere proprietà affidabili. Diverse temperature di trattamento termico influenzeranno la microstruttura della piastra composita rame/acciaio, ma la microstruttura di Q235B e la microstruttura del rame a temperature inferiori a 700 gradi hanno pochi cambiamenti, indicando che il recupero avviene a questa temperatura. La figura 7 mostra la microstruttura del rame quando ricotto a 750 e 800 gradi. Si può vedere che la struttura ricristallizzata completamente cresciuta si forma a 750 gradi. Si può determinare che i nuovi grani non distorti verranno rigenerati nella matrice deformata sopra i 750 gradi e la crescita dei grani avverrà con l'aumento della temperatura. Pertanto, si può determinare che la temperatura di ricottura di circa 700 gradi è la temperatura critica per il recupero e la ricristallizzazione della piastra composita di rame/acciaio.
4 Analisi SEM ed EDS
A causa della diffusione degli elementi durante la saldatura esplosiva e dell'effetto di conservazione del calore del trattamento di ricottura, la diffusione degli elementi avverrà all'interfaccia di giunzione, principalmente la diffusione di Fe e Cu. Da un lato, la diffusione degli elementi favorisce il miglioramento della forza dell'interfaccia di legame; D'altra parte, possono essere prodotti composti metallici per ridurre la forza di legame. La Figura 8 mostra la diffusione degli elementi Cu e Fe all'interfaccia di legame della piastra composita rame/acciaio e lo spessore dello strato di diffusione dell'interfaccia a diverse temperature di ricottura. Si può vedere che con l'aumento della temperatura di ricottura, lo spessore dello strato di diffusione dell'elemento in lega si allarga. Tuttavia, non viene prodotto alcun composto e lo strato di spessore non cambia molto sotto il trattamento termico, 650 gradi e 700 gradi (le curve non sono fornite alle due temperature limitate alla lunghezza), che sono 1,5, 1,8 , e 2,0 rispettivamente μm. È adatta la ricottura a 700 gradi. Quando la temperatura è superiore a 750 gradi, lo spessore dello strato di diffusione si allarga ovviamente e compaiono gradini, indicando che i composti vengono prodotti sull'interfaccia e lo strato di diffusione si ispessisce bruscamente a 800 gradi e anche lo strato di fusione si ispessisce. La conclusione di cui sopra può essere tratta anche confrontando lo spessore dello strato di fusione sulla cresta dell'onda nella Figura 9.
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