Nội dung được dịch bởi AI, chỉ mang tính chất tham khảo
Hình thành giao diện và đặc trưng của hợp chất đồng/aluminum chế tạo qua đúc khuôn và đúc bán liên tục
Tóm tắt
Một phương pháp sáng tạo dựa trên công nghệ đúc tĩnh và đúc bán liên tục đã được nghiên cứu để sản xuất phôi và thanh hai lớp đồng/aluminum. Bài báo tập trung vào việc hình thành và đặc trưng của các hợp chất liên kết kim loại gồm đồng CuZn37 và các hợp kim nhôm AA5083, AA6060 và AA7075. Tùy thuộc vào điều kiện quá trình nhiệt, vùng phản ứng giao diện giữa các bên liên kết có độ dày từ vài micromet đến vài milimet. Bất kể việc sử dụng các hợp kim nhôm khác nhau, giao diện của các hợp chất đồng/aluminum đúc được đặc trưng bởi bốn lớp hợp kim, bao gồm CuZn $$(\hbox {CuZn-}\upbeta )$$, $$\hbox {Al}_3\hbox {Cu}_5\hbox {Zn}_2$$, $$\hbox {Al}_4\hbox {Cu}_3\hbox {Zn}$$ và AlCu $$(\hbox {AlCu-}\upeta _2)$$, cũng như một vùng eutectic bất thường của dung dịch rắn aluminum $$(\upalpha \hbox {-Al})$$, $$\hbox {Al}_2\hbox {Cu}$$$$(\hbox {AlCu-}\uptheta )$$ và các cấu trúc eutectic. Các lớp hợp kim chủ yếu được hình thành thông qua sự khuếch tán trong trạng thái rắn, trong khi vùng eutectic bất thường là kết quả của sự hòa tan Cu trong Al lỏng và quá trình đông đặc và lắng đọng sau đó. Độ cứng vi mô, các tính chất đàn hồi-cơ học và độ bền liên kết của vùng giao diện của các hợp chất đúc được đã được xác định bằng cách sử dụng kỹ thuật nanoindentation và thử nghiệm push-out. Do tốc độ làm mát cao, các hợp chất đồng/aluminum được chế tạo thông qua quá trình đúc bán liên tục có sự ổn định hình học đủ ở giao diện và chất lượng liên kết cao.
Từ khóa
Tài liệu tham khảo
M. Pintore, J. Wölck, T. Mittler, T. Greß, B. Tonn, W. Volk, Int. J. Metalcasting, pp. 1–12 (2019). https://doi.org/10.1007/s40962-019-00344-x
K.Y. Rhee, W.Y. Han, H.J. Park, S.S. Kim, Mater. Sci. Eng. A 384, 70–76 (2004). https://doi.org/10.1016/j.msea.2004.05.051
M. Akbarifar, M. Divandari, Int. J. Metalcasting 11, 506–512 (2017). https://doi.org/10.1007/s40962-016-0101-z
C.-Y. Chen, H.-L. Chen, W.-S. Hwang, Mater. Trans. 47, 1232–1239 (2006). https://doi.org/10.2320/matertrans.47.1232
W.-B. Lee, K.-S. Bank, S.-B. Jung, J. Alloys Compd. 390, 212–219 (2005). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2004.07.057
X.G. Wang, F.J. Yan, X.G. Li, C.G. Wang, Sci. Technol. Weld. Join. 22, 170–175 (2017). https://doi.org/10.1080/13621718.2016.1209625
G.R. Zare, M. Divandari, H. Arabi, Mater. Sci. Technol. 29, 190–196 (2013). https://doi.org/10.1179/1743284712Y.0000000096
T. Greß, J. Stahl, T. Mittler, L. Spano, H. Chen, N. Ben Khalifa, W. Volk, Mater. Sci. Eng. A 751, pp. 214–225 (2019). https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.02.080
T. Mittler, T. Greß, M. Feistle, M. Krinninger, U. Hofmann, J. Riedle, R. Golle, W. Volk, J. Mater. Process. Technol. 263, 33–41 (2019). https://doi.org/10.1080/02670836.2018.1479946
J.-T. Luo, S.-J. Zhao, C.-X. Zhang, J. Cent, South Univ. Technol. 18, 1013–1017 (2011)
J.-T. Luo, S.-J. Zhao, C.-X. Zhang, J. Cent, South Univ. Technol. 19, 882–886 (2012). https://doi.org/10.1007/s11771-012-1087-1
Y. Fu, Y.-B. Zhang, J.-C. Jie, K. Svynarenko, C.-H. Liang, T.-J. Li, China Foundry 14, 194–198 (2017). https://doi.org/10.1007/s41230-017-6057-7
M. Gholami, M. Divandari, Iran. J. Mater. Sci. Eng. 15, 52–61 (2018). https://doi.org/10.22068/ijmse.15.4.52
J. Xie, C. Wu, X. Liu, X. Liu, Mater. Sci. Forum 539–543, 956–961 (2007). https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.539-543.956
Y.-J. Su, X.-H. Liu, H.-Y. Huang, C.-J. Wu, X.-F. Liu, J.-X. Xie, Metall. Mater. Trans. B 42B, 104–113 (2011). https://doi.org/10.1007/s11663-010-9449-2
A. Ißleib, A. Friedel, I. Lubojanski, Gießerei-Praxis 23(24), 442–447 (1995)
T. Greß, T. Mittler, S. Schmid, H. Chen, N. Ben Khalifa, W. Volk, Int. J. Metalcasting, (2018). https://doi.org/10.1007/s40962-018-0282-8
Z. Xue, H. Liang, W. Yu, C. Wu, China Foundry 10, 385–390 (2013)
O. Starykov, J. Wölck, M. Pintore, B. Tonn, W. Volk, in Proc. 6th Decenn. Int. Conference Solidif. Process., pp. 1–4 (2017)
M. Pintore, O. Starykov, T. Mittler, W. Volk, B. Tonn, Int. J. Metalcasting 12, 79–88 (2018). https://doi.org/10.1007/s40962-017-0140-0
S. Liu, A. Wang, H. Tian, J. Xie, Mater. Res. Express 6, 1–9 (2019). https://doi.org/10.1088/2053-1591/aae630
H. Liang, Z. Xue, C. Wu, Q. Liu, Y. Wu, Acta Metallurgica Sinica (Engl. Lett.) 23, pp. 206–214 (2010). https://doi.org/10.11890/1006-7191-103-206
Y.-J. Su, X.-H. Liu, H.-Y. Huang, X.-F. Liu, J.-X. Xie, Metall. Mater. Trans. A 42A, 4088–4099 (2011). https://doi.org/10.1007/s11661-011-0785-x
C.M. Li, S.M. Zeng, Z.Y. Chen, N.P. Cheng, T.X. Chen, Computational. Mater. Sci. 93, 210–220 (2014). https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2014.06.031
J. Zhang, Y.N. Huang, C. Mao, P. Peng, Sol. State Commun. 152, 2100–2104 (2012). https://doi.org/10.1016/j.ssc.2012.09.003
W. Zhou, L. Liu, B. Li, Q. Song, P. Wu, J. Electron. Mater. 38, 356–364 (2009). https://doi.org/10.1007/s11664-008-0587-0
W. Matertienssen, H. Warlimont, Springer Handbook of Condensed Matter and Materials Data (Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg, 2005)
C. Feng, B.S. Kang, Exp. Mech. 48, 9–15 (2008). https://doi.org/10.1007/s11340-007-9074-4
C. Dahnke, A. Reeb, F. Pottmeyer, K.A. Weidenmann, A.E. Tekkaya, Smart Mater. Struct. 28, 1–15 (2019). https://doi.org/10.1088/1361-665X/ab0ef5
ISO 14577-1: Metallic materials—Instrumented indentation test for hardness and materials parameters - Par 1: Test method. (2015)
W.C. Oliver, G.M. Pharr, J. Mater. Res. 7, 1564–1583 (1992). https://doi.org/10.1557/JMR.1992.1564
T. Greß, T. Mittler, W. Volk, Mater. Sci. Technol. (2018). https://doi.org/10.1080/02670836.2018.1479946
X.-G. Fan, D.-M. Jiang, Q.-C. Meng, B.-Y. Zhang, T. Wang, Trans. Nonferr. Metals Soc. China 16, 577–581 (2006). https://doi.org/10.1016/S1003-6326(06)60101-5
M. Godec, B. Podgornik, D. Nolan, Sci. Rep. 7, 1–7 (2017). https://doi.org/10.1038/s41598-017-15847-y
R. Li, Z. Wang, Z. Guo, P.K. Liaw, T. Zhang, L. Li, Y. Zhang, Sci. China Mater. 62, 736–744 (2019). https://doi.org/10.1007/s40843-018-9365-8
G. Ghosh, J. van Humbeeck, P. Perrot, in Ternary Alloys: A Comprehensive Compendium of Evaluated Constitutional Data and Phase Diagrams 5, ed. by G. Petzow, G. Effenberg (VCH, Weinheim, 1992), pp. 92–112
H. Yi, L. Qi, J. Luo, Y. Guo, S. Li, N. Li, Mater. Lett. 216, 232–235 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matlet.2018.01.127
Q. Li, Y. Zhu, J. Guo, J. Mater. Process. Technol. 249, 538–548 (2017). https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.07.001
A.A. Kodentsov, G.F. Bastin, F.J.J. van Loo, Methods for Ph. Diagr. Determ. (2007). https://doi.org/10.1016/B978-008044629-5/50006-9
A. Mostafa, M. Medraj, Metals 4, 168–195 (2014). https://doi.org/10.3390/met4020168
S.-M. Liang, R. Schmid-Fetzer, Calphad 52, 21–37 (2016). https://doi.org/10.1016/j.calphad.2015.11.001