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铝青铜具有高的耐磨性、硬度和抗疲劳性,而1Cr18Ni9Ti具有较高的强度、硬度和优良的耐蚀性,将铝青铜和1Cr18Ni9Ti通过不同的成型方法复合而成的铝青铜/1Cr18Ni9Ti双金属复合材料具有良好的综合力学性能,可以满足特殊工程构件的需要。 本课题采用真空熔铸法将铝青铜熔化后与1Cr18Ni9Ti进行液-固扩散连接,研究了熔铸温度、熔体保温时间及铝青铜成分调整对铝青铜/1Cr18Ni9Ti双金属复合材料结合界面组织与性能的影响,采用扫描电子显微镜SEM(EDS能谱),x-ray衍射仪XRD,透射电子显微镜TEM等仪器对界面组织和物相进行了表征分析,结果表明: 1.QA19-4与1Cr18Ni9Ti在熔铸连接过程中,两种材料间形成明显的结合过渡区,且过渡区内的界面过渡层明显区别于两种母材。随着熔铸温度的升高,界面过渡层宽度逐渐减小,而过渡层内晶粒增大,晶界逐渐消失,同时界面过渡层显微硬度升高;随着熔体保温时间增加,结合过渡层的宽度明显增加,但组织及物相变化不明显,显微硬度有小幅度增加。 2.QA19-4与1Cr18Ni9Ti液-固扩散结合后,结合过渡区内界面平直,结合扩散层宽窄均匀,无孔洞、缝隙等缺陷,冶金结合良好;结合过渡层中的物相由(α+γ)Fe基固溶体、NiA1化合物、Al4Cu9化合物等组成。 3.在铝青铜中添加合金元素后,进行双金属材料的扩散连接,所得到双金属复合材料的结合界面组织发生了变化;当铝青铜中加入Mn元素以后,结合界面参差不齐、宽窄不均匀,并且Mn元素进入1Cr18Ni9Ti的表面层中扩散距离较远;当铝青铜中加入Ni元素后,在结合扩散层中的析出相明显增多,结合过渡层的显微硬度和弹性模量高于两种母材。 4.在铝青铜/1Cr18Ni9Ti双金属复合材料上施加拉应力时,断裂发生于铝青铜与1Cr18Ni9Ti的结合过渡区内,断口表现为解理断裂。