淬火对Cu-Pb-Sn/Fe双金属组织和性能的影响

陈宁宁; 张国伟; 张有贵; 任晓燕

doi:10.15980/j.tzzz.2024.03.008

研究·复合材料 | 浏览量 : 0 下载量: 1 CSCD: 0

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专辑

淬火对Cu-Pb-Sn/Fe双金属组织和性能的影响
Effects of Quenching on Microstructure and Properties of Cu-Pb-Sn/Fe Bimetals
2024年44卷第3期页码：333-338
纸质出版日期： 2024-03-20 ，
DOI： 10.15980/j.tzzz.2024.03.008

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陈宁宁，张国伟，张有贵，等. 淬火对Cu-Pb-Sn/Fe双金属组织和性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2024，44（3）：333-338.

CHEN N N，ZHANG G W，ZHANG Y G，et al. Effects of quenching on microstructure and properties of Cu-Pb-Sn/Fe bimetals［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2024，44（3）：333-338.
陈宁宁，张国伟，张有贵，等. 淬火对Cu-Pb-Sn/Fe双金属组织和性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金，2024，44（3）：333-338. DOI： 10.15980/j.tzzz.2024.03.008.

CHEN N N，ZHANG G W，ZHANG Y G，et al. Effects of quenching on microstructure and properties of Cu-Pb-Sn/Fe bimetals［J］. Special Casting & Nonferrous Alloys，2024，44（3）：333-338. DOI： 10.15980/j.tzzz.2024.03.008.

摘要

为实现铜/钢双金属材料高强度结合，避免界面开裂、铜层脱落等问题，将传统固-液复合铸造与淬火工艺相结合，研究了淬火对铜/钢双金属界面微观组织及力学性能的影响。结果表明，淬火工艺加快了冷却速率，

-Cu相枝晶得到细化。当淬火温度为800 ℃时，Pb颗粒细小且分布均匀，界面处铜侧细晶区晶粒尺寸减小，增加了

-Cu的晶界，从而使铜/钢双金属原子互扩散距离增大至11.95 μm，剪切强度达到最高值247.2 MPa，力学性能理想。

Abstract

In order to achieve a high-strength combination of copper/steel bimetals and avoid problems such as interface cracking and copper layer detachment， the traditional solid-liquid composite casting was combined with the quenching process to investigate the effect of quenching on microstructure and mechanical properties of the copper/steel bimetallic interface. The results indicate that the quenching process accelerates the cooling rate， and the α-Cu phase dendrites are refined. With the quenching temperature of 800 ℃， Pb particles are refined and uniformly distributed with the decrease of grain size on the copper side of fine grain region， increasing the grain boundaries of the α-Cu， where the inter-diffusion distance of copper /steel bimetallic atomic is increased to 11.95 μm， and the shear strength reaches the highest value of 247.2 MPa， obtaining desirable mechanical properties.

关键词

淬火Pb颗粒晶界力学性能

Keywords

QuenchingPb ParticlesGrain BoundaryMechanical Properties

references

李宝绵，李兴刚，许光明，等. 铜/钢复合材料的研究及应用［J］. 材料导报， 2002（2）： 22-24， 30.

周生刚，王涛，孙丽达. 金属层状复合材料的研究现状［J］. 热加工工艺， 2016， 45（10）： 15-20.

杨晓林. 钢背铜石墨复合板半固态复合研究［D］. 北京：北京交通大学， 2010.

王明杰，张国伟，张佳琪，等. 钢铜双金属铸造界面结合参数研究［J］. 铸造技术， 2016， 37（5）： 961-963.

邢明，张国伟，王明杰，等. 钢基体参数对钢/铜双金属结合界面的影响［J］. 热加工工艺， 2020， 49（8）： 77-79，83.

刘毅军，张国伟，王赵杰，等. Zn对ZCuSn10Pb10合金组织与摩擦磨损性能的影响［J］. 特种铸造及有色合金， 2022， 42（10）： 1 286-1 290.

殷傲，冯再新，惠均，等. 不同热处理退火温度对锡青铜组织和性能的影响［J］. 铸造技术， 2018， 39（12）： 2 854-2 856.

朱磊，刘林杰，王虎年. 热处理对铜/钢爆炸复合材料的影响［J］. 兵器装备工程学报， 2023， 44（4）： 206-210， 232.

任冰冰，王元龙，张吉贤，等. 熔铸工艺对铜钢双金属复合材料组织性能作用规律［J］. 铸造， 2021， 70（5）： 515-520.

林国标，王自东，张伟，等. 热处理对锡青铜合金组织和性能的影响［J］. 铸造， 2011， 60（3）： 287-289， 293.

DEZELLUS O， DIGONNET B， SACERDOTE-PERONNET M， et al. Mechanical testing of steel/aluminium–silicon interfaces by pushout ［J］. International Journal of Adhesion & Adhesives， 2007， 27（5）： 417-421.

GB/T 12948-1991，滑动轴承　双金属结合强度破坏性试验方法［S］.

杨迪，李福欣.显微硬度试验［M］.北京：中国计量出版社，1988.

陈先河. 再论ZCuPb30双金属轴承的铅偏析防止方法［J］. 特种铸造及有色合金， 1998（3）： 57-59.

崔红保，历长云，王狂飞，等. 相场法模拟Marangoni对流对Cu-Pb过偏晶合金组织演化的影响［J］. 铸造， 2008，57（11）： 1 176-1 180.

DONG B W， JIE J C， YAO X X， et al. Effect of Sn addition on morphology evolution of secondary phase in hypomonotectic Cu-Pb-Sn alloy during solidification ［J］. Journal of Alloys and Compounds， 2019， 791： 936-946.

AKIHIKO K， SHINJI K， HIROYASU T. Solidification structure of monotectic alloys ［J］. Materials Science and Engineering， 1991， A146（1-2）： 105-121.

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