1 Description des produits
La tôle d'acier revêtue de cuivre C11000 a été largement utilisée car elle possède à la fois les propriétés spéciales du matériau plaqué et la résistance et la rigidité du matériau de base. La plaque d'acier revêtue de cuivre C11000 produite en combinant de l'acier au carbone comme couche de base et une couche revêtue de cuivre reçoit de plus en plus d'attention. Cette plaque composite tire pleinement parti des avantages des deux matériaux, qui ont non seulement la résistance à la corrosion, la résistance à l'usure, la conductivité élevée et la conductivité thermique du cuivre, mais présente également les avantages de la haute résistance et du faible prix de l'acier au carbone, donc la plaque composite cuivre/acier a de grandes perspectives d'application. Il est principalement utilisé dans les domaines de l'industrie militaire, de l'électronique, des ustensiles de cuisine et de la décoration architecturale. D'autres domaines incluent l'échangeur de chaleur, l'anneau de descente de synchroniseur, la turbine de réduction, le coussinet de palier, etc. dans l'industrie automobile et les électrodes dans l'industrie métallurgique.
2 Caractéristiques des produits
À l'heure actuelle, les plaques composites cuivre/acier sont principalement produites par collage explosif, collage explosif plus laminage et collage par diffusion. Les plaques composites utilisées dans cet article sont produites par l'explosion. Le processus de production de la méthode composite explosive est le suivant : placez d'abord la plaque composite sur la plaque de base et utilisez un tampon d'espacement au milieu pour maintenir une certaine distance. Placez une couche d'explosifs et de détonateurs sur la plaque composite. Lorsque les explosifs sont détonés par des détonateurs, les explosifs se propagent vers l'avant sur la plaque composite à la vitesse de détonation. L'énorme énergie cinétique générée par l'onde de détonation et l'expansion rapide explosive est transférée à la plaque plaquée, qui entraîne la plaque plaquée à se déplacer vers le substrat à grande vitesse. La plaque plaquée et le substrat se heurtent successivement au point de contact, entraînant une forte déformation plastique. Dans ce processus, la majeure partie de l'énergie cinétique est convertie en énergie thermique et une grande quantité d'énergie thermique fait fondre le métal dans des conditions presque adiabatiques et réalise la combinaison de soudage sous l'action d'une haute pression. La figure 1 est le schéma d'installation du procédé de soudage par explosion.
3Effet du recuit sur la microstructure
La plaque composite cuivre/acier subira trois étapes différentes de récupération, de recristallisation et de croissance des grains lors du recuit, qui peuvent être utilisées pour modifier la structure du métal afin d'obtenir des propriétés fiables. Différentes températures de traitement thermique affecteront la microstructure de la plaque composite cuivre/acier, mais la microstructure du Q235B et la microstructure du cuivre à des températures inférieures à 700 degrés ont peu changé, indiquant que la récupération se produit à cette température. La figure 7 montre la microstructure du cuivre lorsqu'il est recuit à 750 et 800 degrés. On peut voir que la structure recristallisée entièrement développée est formée à 750 degrés. Il peut être déterminé que les nouveaux grains non déformés seront régénérés dans la matrice déformée au-dessus de 750 degrés, et la croissance des grains se produira avec l'augmentation de la température. Par conséquent, il peut être déterminé que la température de recuit d'environ 700 degrés est la température critique pour la récupération et la recristallisation d'une plaque composite cuivre/acier.
4 Analyse SEM et EDS
En raison de la diffusion des éléments lors du soudage explosif et de l'effet de conservation de la chaleur du traitement de recuit, la diffusion des éléments se produira à l'interface de liaison, principalement la diffusion de Fe et Cu. D'une part, la diffusion des éléments est propice à l'amélioration de la résistance de l'interface de collage ; D'autre part, des composés métalliques peuvent être produits pour réduire la force de liaison. La figure 8 montre la diffusion des éléments Cu et Fe à l'interface de liaison de la plaque composite cuivre/acier et l'épaisseur de la couche de diffusion d'interface sous différentes températures de recuit. On peut voir qu'avec l'augmentation de la température de recuit, l'épaisseur de la couche de diffusion de l'élément d'alliage devient plus large. Cependant, aucun composé n'est produit et l'épaisseur de la couche ne change pas beaucoup sous le traitement thermique, 650 degré et 700 degré (les courbes ne sont pas données aux deux températures limitées à la longueur), qui sont 1,5, 1,8 , et 2,0 μm respectivement. Un recuit à 700 degrés convient. Lorsque la température est supérieure à 750 degrés, l'épaisseur de la couche de diffusion s'élargit évidemment et des marches apparaissent, indiquant que des composés sont produits sur l'interface, et la couche de diffusion s'épaissit fortement à 800 degrés, et la couche de fusion s'épaissit également. La conclusion ci-dessus peut également être tirée en comparant l'épaisseur de la couche de fusion au niveau de la crête de la vague sur la figure 9.
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