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不锈钢/碳钢扩散连接层组织结构与性能研究学生:陈锐杰学号: 205110408 班级:焊接 111 班指导教师:柳秉毅单击此处编辑母版标题样式目录本项目研究的发展现状本项目的研究内容及创新点本项目的研究方法与过程本项目的实验方案及可行性本项目预期的研究成果 Page ?2 单击此处编辑母版标题样式 1. 本项目研究的发展现状目前国内外层状金属复合材料所用的大多数复合方法对设备要求严格,生产工艺复杂,所以严重限制了层状金属复合材料的应用和发展。扩散连接这一方法由于其可以在较小的应力下形成良好的接头, 适用于精密零件的制造与加工,且接头处不易形成金属间化合物,从而保证了较好的力学性能,故扩散连接对于碳钢-不锈钢是较为理想的复合方法。不锈钢-碳钢层状复合材料既具备基体碳钢的强度和塑性,又兼有覆层不锈钢的耐蚀、耐磨、耐热、光亮等优点。可节约不锈钢 4/5 ~ 5/6, 而价格仅为不锈钢的 2/3 ~ 3/4, 以其优良的材料性能和低廉的价格在石化、船舰、海洋开发、汽车等领域显示了广阔的应用前景。 Page ?3 单击此处编辑母版标题样式 2. 本项目的研究内容及创新点研究内容: 本课题采用铜箔作为中间层,在几组不同的工艺参数(扩散温度、时间、压力、气氛等)下进行 304 不锈钢与不同碳含量的碳钢的瞬时液相扩散连接,制取相应的试样,利用金相观察及扫描电镜表征其扩散连接区组织,利用能谱分析了解元素的扩散情况,利用显微硬度分析扩散区硬度变化情况,研究碳钢的碳含量对相应的扩散连接区组织结构与性能的影响, 同时探索调整工艺参数对优化扩散连接区组织结构与性能的可行性。创新点: 了解碳钢的碳含量对相应的扩散连接层组织结构与性能的影响; 探索调整工艺参数对优化扩散连接层组织结构与性能的可行性。 Page ?4 单击此处编辑母版标题样式 3. 本项目的研究方法及过程查阅有关资料,了解相关学科技术新动态,确定所要研究的不锈钢、碳钢的类型及成分,制定工艺方案。之后进行预试验,通过试验改进方案, 得到所研究的扩散连接层的制备方法并了解其组织和性能。技术路线: 调研→方案提出及论证→工艺试验→试样制备→组织、性能测试→结果分析预计将会遇到的问题: 扩散连接过程中环境气氛的控制和防止扩散连接区污染问题。 Page ?5 单击此处编辑母版标题样式 : (1)采用单因数实验法,改变各工艺参数制得扩散连接层,分析各工艺参数对连接层形成的影响规律,确定试验条件下的最佳工艺参数; (2)利用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计、 X射线能谱仪等分析扩散连接层组织结构与性能,探讨钢的碳含量对扩散连接层组织结构与性能的作用。本课题的可行性分析: 材料学院成型教研室的老师可以为本项目研究提供相应的指导和帮助。我院实验室拥有进行材料扩散连接的相关设备,实验中涉及的分析测试条件我院都已具备,如光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计、 X射线能谱仪等,可对试样进行显微组织分析、微区成分分析、力学性能试验等。 Page ?6 单击此处编辑母版标题样式精密电子天平扫描电镜真空烧结炉 Page ?7 单击此处编辑母版标题样式激光粒度测试仪粉末性能测试仪粘度测试仪 Page ?8 单击此处编辑母版标题样式 ,对碳钢的碳含量与不锈钢/碳钢双金属扩散结合区组织结构与性能的关系及影响规律将有更深入的了解,对所采用的不锈钢/碳钢扩散连接工艺过程的工艺参数将进行适度的优化,在其基础上撰写研究报告, 提交相关的试验数据、工艺参数、分析检测报告及试验结果讨论等。 Page ?9 单击此处编辑母版标题样式基础理论的学习先进的设备老师的指导学生的努力成果 Page ? 10