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    Cu/DT9/Cu疊層材料的軋制

    / 作者: 來源: 日期:2020/9/8 11:17:39【

    Cu/DT9/Cu疊層材料的軋制:
     隨著科技的發展,層狀復合材料在國防軍工裝備【13323330534     13702026627】領域的應用越來越廣泛,使得對層狀復合材料的研究也日益深入。目前國內還尚沒有銅鐵層狀復合材料的報道。本文選用無氧銅與純鐵制備疊層復合材料,首次采用實驗和數值模擬相結合的手段對Cu/純鐵DT9/Cu熱軋復合進行了研究,在層狀復合材料的研究和應用領域有一定創新意義。首先對無氧銅TU1和純鐵DT9的高溫力學性能進行檢測,制定了銅鐵復合的熱軋工藝;并且分析了熱軋退火后復合材料的性能以及厚度變化,分析了銅鐵復合材料的復合機理;首次基于高性能計算平臺,利用有限元軟件ABAQUS對Cu/DT9/Cu的熱軋復合過程進行了數值模擬,為復合材料的熱軋工藝的優化提供了理論和實踐依據。本研究取得主要結論有:1.制定了Cu/DT9/Cu熱軋復合工藝,即軋制溫度850℃,壓下率≥50%;采用三組坯料厚度配比,經熱軋試驗獲得了復合良好的Cu/DT9/Cu疊層復合材料,其界面結合強度達155MPa;退火后三組Cu/DT9/Cu復合材料的屈服強度約170MPa,抗拉強度約250MPa。2.熱軋和冷軋過程中銅、鐵層厚變化規律分析結果顯示,銅層和鐵層的變形率趨于一致;通過對最終復合材料的厚度測量,表明:原始厚度為1.5/2/1.5的Cu/DT9/Cu經過軋制后的復合材料,能滿足最終產品厚比要求。3.界面分析結果表明,Cu/DT9/Cu熱軋復合的機理為:熱軋時銅和鐵的表面層破裂,形成真實物理接觸;在高溫高壓條件下,兩接觸表面原子被激活,形成金屬鍵而實現牢固結合。4.首次基于高性能計算平臺,利用ABAQUS有限元軟件,實現了Cu/DT9/Cu熱軋復合的數值模擬,獲得了軋制過程的溫度變化和應力、應變的分布。結果顯示:熱軋過程中最大平均軋制壓力約為41.6MPa。通過數值模擬和實驗數據的對比,兩者熱軋后的銅鐵層厚比誤差小于7%,可以為厚度變化提供有效預測。

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