42CrMo/Cr5真空小板造复合卷的接口微结构和属性
Ming Li1, Zongan Luo1, Hongyu Zhou1
1State Key Laboratory of Rolling and Automation, Northeastern University, No. 3 Wenhua Road, Shenyang 110819, China.
Materials (Basel, Switzerland)
|January 11, 2025
概括
一种新的真空造工艺通过在接口上实现完整的金结合,制造出强大的42CrMo/Cr5复合材料卷. 这种方法提高了机械性能,克服了工业应用传统造方法的局限性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工程 金工程 金工程
- 制造过程 制造过程 制造过程
背景情况:
- 通过造生产的复合卷往往遭受微观结构粗,限制其机械性能.
- 在制备过程中暴露于高温会降低造复合材料卷的接口和表面层.
研究的目的:
- 开发一种新的真空造工艺,用于制造高性能复合材料卷.
- 研究通过真空造生产的42CrMo/Cr5复合卷的界面微观结构和机械性能.
主要方法:
- 整合数值模拟与实验验证,以优化流程.
- 使用光学显微镜 (OM),扫描电子显微镜 (SEM),电子探针微分析 (EPMA) 和电子反射散射衍射 (EBSD) 进行全面的界面表征.
- 机械测试,包括使用通用测试机进行维克斯硬度和拉伸性测试.
主要成果:
- 完全的金结合实现了特定的颠倒 (40%) 和延伸 (<10%) 减小比率.
- 界面微观结构分析揭示了四个不同的区域,含有不同的珍珠岩,铁矿和碳化含量.
- 通过界面显著扩散Cr和Ni元素 (Cr扩散高达70-90μm) 和由于谷物变形和再结晶而增强的结合.
- 拉力测试显示42CrMo侧的断裂,屈服强度为371 MPa,拉力强度为729 MPa.
- 微硬度在整个接口上从190HV平稳增加到305HV,表明了良好的粘合.
结论:
- 真空造工艺有效地克服了复合卷制造传统造的局限性.
- 优化的工艺确保了完整的金结合和理想的界面微观结构,从而提高了机械性能.
- 开发的42CrMo/Cr5复合卷具有出色的粘合性能和适合苛刻应用的机械强度.
