Tấm thép mạ đồng C11000

Hiện nay, các tấm composite đồng/thép chủ yếu được sản xuất bằng liên kết nổ, liên kết nổ cộng với cán và liên kết khuếch tán. Các tấm composite được sử dụng trong bài báo này được tạo ra bởi vụ nổ. Quy trình sản xuất của phương pháp composite nổ như sau: đầu tiên, đặt tấm composite lên tấm đế và sử dụng một miếng đệm ở giữa để duy trì một khoảng cách nhất định. Đặt một lớp thuốc nổ và kíp nổ lên tấm composite. Khi thuốc nổ được kích nổ bằng kíp nổ, thuốc nổ sẽ lan về phía trước trên tấm composite với tốc độ phát nổ. Động năng khổng lồ được tạo ra bởi sóng kích nổ và sự giãn nở nhanh chóng của vụ nổ được truyền đến tấm phủ, khiến tấm phủ di chuyển về phía chất nền với tốc độ cao. Tấm phủ và chất nền va chạm liên tiếp tại điểm tiếp xúc, dẫn đến biến dạng dẻo mạnh. Trong quá trình này, phần lớn động năng được chuyển thành năng lượng nhiệt và một lượng lớn năng lượng nhiệt làm nóng chảy kim loại trong điều kiện gần như đoạn nhiệt, và nhận ra sự kết hợp hàn dưới tác động của áp suất cao. Hình 1 là sơ đồ lắp đặt của quá trình hàn nổ.

Tấm composite đồng/thép sẽ trải qua ba giai đoạn phục hồi, kết tinh lại và phát triển hạt khác nhau trong quá trình ủ, có thể được sử dụng để thay đổi cấu trúc của kim loại nhằm thu được các đặc tính đáng tin cậy. Nhiệt độ xử lý nhiệt khác nhau sẽ ảnh hưởng đến cấu trúc vi mô của tấm composite đồng/thép, nhưng cấu trúc vi mô của Q235B và cấu trúc vi mô của đồng ở nhiệt độ thấp hơn 700 độ ít thay đổi, cho thấy sự phục hồi xảy ra ở nhiệt độ này. Hình 7 cho thấy vi cấu trúc của đồng khi được ủ ở 750 và 800 độ. Có thể thấy rằng cấu trúc tái kết tinh phát triển đầy đủ được hình thành ở 750 độ. Có thể xác định rằng các hạt mới không bị biến dạng sẽ được tái sinh trong ma trận biến dạng trên 750 độ và sự phát triển của hạt sẽ xảy ra khi nhiệt độ tăng. Do đó, có thể xác định rằng nhiệt độ ủ khoảng 700 độ là nhiệt độ tới hạn để phục hồi và kết tinh lại tấm composite đồng/thép.

Do sự khuếch tán của các nguyên tố trong quá trình hàn nổ và tác dụng giữ nhiệt của xử lý ủ, nên tại bề mặt liên kết sẽ xảy ra hiện tượng khuếch tán nguyên tố, chủ yếu là sự khuếch tán của Fe và Cu. Một mặt, khuếch tán phần tử có lợi cho việc cải thiện cường độ giao diện liên kết; Mặt khác, các hợp chất kim loại có thể được tạo ra để giảm độ bền liên kết. Hình 8 cho thấy sự khuếch tán của các nguyên tố Cu và Fe tại giao diện liên kết của tấm composite đồng/thép và độ dày của lớp khuếch tán giao diện dưới các nhiệt độ ủ khác nhau. Có thể thấy rằng với sự gia tăng nhiệt độ ủ, độ dày của lớp khuếch tán nguyên tố hợp kim trở nên rộng hơn. Tuy nhiên, không có hợp chất nào được tạo ra và lớp độ dày không thay đổi nhiều khi xử lý nhiệt, 650 độ và 700 độ (các đường cong không được đưa ra ở hai nhiệt độ giới hạn chiều dài), đó là 1,5, 1,8 , và 2,0 tương ứng μm. 700 độ ủ là phù hợp. Khi nhiệt độ cao hơn 750 độ, độ dày của lớp khuếch tán rõ ràng sẽ mở rộng và các bước xuất hiện, cho thấy rằng các hợp chất được tạo ra trên giao diện và lớp khuếch tán dày lên rõ rệt ở 800 độ và lớp nóng chảy cũng dày lên. Kết luận trên cũng có thể được rút ra bằng cách so sánh độ dày của lớp tan chảy ở đỉnh sóng trong Hình 9.