采用铁钴镍合金夹层的316L/EH40复合板界面特征

发布时间：2024-04-20 02:59

　　为了提高带夹层不锈钢复合板层间真空度,提出采用熔融态金属制备夹层的方法。基于真空吸铸成型原理,选取等原子比配比的铁、钴、镍合金作为夹层材料,加热至熔融状态,在真空压力差作用下向复合坯料充型夹层。采用数值模拟方法确定充型工艺参数,对充型样件进行热轧成形试验,通过光学显微镜、扫描电子显微镜等仪器表征分析了复合板的界面形貌特征。结果表明,夹层填充完整且充型率达到100%,拉伸强度和拉剪强度分别为490和319MPa,铁钴镍合金与不锈钢和碳钢结合界面平直,复合状态良好且洁净无氧化物,热轧后夹层厚度大于碳和铬元素的扩散距离,能够避免铬的碳化物生成。

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【部分图文】：

图1夹层充型原理

对系统抽真空至设定压力差，选取流动性能好的固态合金夹层材料置于下端开口的坩埚中，加热使其温度上升至高于本身熔点，保持熔融状态，打开阀门利用重力及压力差提供动力，将熔体吸引至基层复层组合坯料预留的腔体，冷却凝固形成夹层，充型原理如图1所示，充型完成后将基层/夹层/复层组合坯料取出，....

图2材料固相率随温度变化曲线

根据上节提出的熔融态材料冷却凝固成型夹层原理，选取熔融态流动性能好、元素性质相近、熔炼后不易形成金属间化合物的铁、钴、镍3种金属进行熔炼。合金的流动性在熔炼充型过程中起着至关重要的作用，3种金属进行等原子比配比后，利用ProCAST软件材料数据库计算得到铁钴镍合金的固相率与温度的....

图3充型时间和温度分布云图

依据设定的工艺参数进行数值模拟，得到夹层充型时间和充型完成时温度云图，如图3所示。根据充型时间云图可将夹层分为两个区域，Ⅰ区域熔体填充时间从充型入口至夹层底部逐渐增加，Ⅱ区域填充时间从入口至底部逐渐减少，可见铁钴镍合金熔体的流动方向先对Ⅰ区域从上至下填充，再对Ⅱ区域进行从下至上的....

图4充型模具爆炸示意图

将组装完成的模具吸棒与真空泵系统连接，下堵头与模具腔体间隙配合，吸棒吸口与夹层形成流动通道，在真空压力差的吸引下将坩埚中熔融状态合金吸入中间腔体完成充型。2.2合金熔炼

本文编号：3958770