复合挤压铸造Al/Al-Cu双金属宏观复合材料中界面相互作用的模拟与实验验证（英文）

作者：Mohammad Hossein BABAEE; Behzad NIROUMAND^*; Ali MALEKI; Meysam LASHANI ZAND

来源：Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 2019, 29(05): 950-963.

• Al/Al-Cu宏观复合材料
• 双金属
• 复合挤压铸造
• 模拟
• 界面
• 应力

研究复合挤压铸造的双金属宏观复合材料中两组分之间的热、力学相互作用。首先,采用复合挤压铸造工艺制备Al/Al-4.5wt.%Cu双金属宏观复合材料。然后,利用Thermo-Calc、Pro CAST和ANSYS等软件对双金属中的热传递、凝固和沿界面区产生的应力分布进行分析,且研究双金属界面区的结构、铜分布和显微硬度变化。结果表明,Al-4.5wt.%Cu的结构没有明显变化,铜在界面处无明显的微混合和扩散。当定义界面上的等效氧化层,并考虑其对传热的影响时,模拟结果与实验结果吻合较好。这种氧化层使在嵌入物表面形成的局部液体分数下降50%。对产生的应力进行模拟,结果表明,界面应力分布均匀,界面的抗压强度明显低于氧化层的抗压强度,在制备过程中具有良好的稳定性。因此,可以认为,这种连续的氧化层不仅起到热障的作用,还阻止界面上金属间的直接接触。