层厚对Cu18150/Al1060/Cu18150多层复合材料的残余应力,微观结构和拉伸性能的影响:一个集成的EBSD-KAM方法
Yuchao Zhao1, Mahmoud Ebrahimi1,2, Shokouh Attarilar1,3
1National Engineering Research Center of Light Alloy Net Forming and Key State Laboratory of Metal Matrix Composites, School of Material Science and Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai 200240, China.
在铜/多层复合材料中优化层厚显著影响机械性能. 较薄的层增强了拉伸强度,而较厚的层提高了柔性,中间厚度提供了平衡.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 金工业是金工业的一个方面.
- 机械工程 机械工程
背景情况:
- 多层金属复合材料通过结合不同的材料提供独特的性能.
- 控制界面特性对于定制复合材料性能至关重要.
- 其余应力和微观结构显著影响机械行为.
研究的目的:
- 研究不同层厚度 (0.9-4毫米) 对Cu18150/Al1060/Cu18150复合材料的余应力,微观结构和拉伸性能的影响.
- 了解层厚度,界面应力和机械性能之间的关系.
- 为了确定特定机械性能要求的最佳层厚度.
主要方法:
- 制造Cu18150/Al1060/Cu18150多层复合材料,使用组合造和热.
- 用电子反射散射衍射和核平均误导映射来表征粒度精细化,脱位密度和残余应力.
- 拉力测试用于评估机械性能,包括拉力强度和性.
主要成果:
- 下层厚度 (0.9-1.6毫米) 产生更高的抗拉强度 (351 MPa) 由于谷物精炼和压力余应力在Al/Cu接口.
- 较厚的层 (4毫米) 导致拉伸强度较低 (261 MPa),但由于界面约束减少,延伸率提高 (30%).
- 2.4毫米的中间层厚度提供了拉伸强度 (317MPa) 和机械性能的平衡.
结论:
- 层厚是控制Cu/Al多层复合材料残余应力概况和微观结构演变的关键参数.
- 裁剪层厚度可以优化机械性能,平衡强度和柔性.
- 这些发现为设计和制造用于结构应用的先进混合金属复合材料提供了指导.
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