专利名称：一种钢背铝基半固态复合板的后处理方法
技术领域：
本发明涉及一种钢背铝基半固态复合板的界面剪切强度后处理方法。
背景技术：
钢背铝基半固态复合板是采用固态钢板与铝基半固态浆料复合而成的、由 钢背与铝基覆层构成的复合板。由于铝基覆层的膨胀系数大于钢背的膨胀系数， 因此，在钢背铝基半固态复合后的凝固冷却过程中，铝基覆层的收縮量大于钢 背的收縮量，但是由于铝基覆层的强度小于钢背的强度，这样，在复合界面处， 钢背阻碍了铝基覆层的正常收縮，因此在复合界面处产生附加应力。复合成形 后，该应力残留在复合板界面，并且与后续工艺过程产生的应力相叠加，加剧 对复合界面的破坏作用，所以在复合成形后需要对复合板进行后处理，充分减 小界面附加应力，使复合板界面剪切强度得以提高。
目前主要采用扩散退火方法对复合板进行后处理，处理时间通常在10小时 以上，退火温度高达300'C以上。在长时间的高温退火过程中，处于附加应力区 的原子可获得足够的能量，由高能平衡位置迁移到低能平衡位置，从而减小了 界面附加应力，提高了界面剪切强度。但是对于钢背铝基半固态复合板，长时 间的高温扩散退火，不但能耗大、成本提高，而且复合界面处会形成80um以 上的脆硬铁铝化合物厚层，造成复合界面脆化，这样在减小界面附加应力的同 时，界面脆化还会使复合界面剪切强度的提高受到很大的限制，复合界面剪切 强度提高幅度非常小，其最大值通常局限在69-71MPa。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服钢背铝基半固态复合板扩散退火后处 理方法"能耗大、界面剪切强度提高幅度不大"的不足，提供一种能够弥补铝 基覆层与钢背在半固态复合后的凝固冷却过程中产生的收縮量差异进而减小复 合界面附加应力的后处理方法，进一步提高钢背铝基半固态复合板的界面剪切 强度。本发明解决其技术问题所采用的技术方案是在室温下，在精密轧机上， 对钢背铝基半固态复合板，进行压下率为0.5-1.6%的轧制。压下率为复合板轧前厚度与轧后厚度之差再除以轧前厚度。由于铝基覆层的强度小于钢背的强度，在轧制处理时，铝基覆层的变形量 要大于钢背的变形量，这样，利用轧制处理造成的铝基覆层与钢背变形量的差 异来弥补复合凝固冷却过程中铝基覆层与钢背收縮量的差异，进而减小复合板 界面附加应力，从而进一步提高复合板界面剪切强度。轧制后处理的压下率至关重要，如果压下率小于0.5%,则轧制处理产生的 铝基覆层与钢背变形量的差异不能完全弥补复合凝固冷却过程中铝基覆层与钢 背收縮量的差异，达不到充分减小复合板界面附加应力的目的；如果压下率大 于1.6%，则轧制处理产生的铝基覆层与钢背变形量的差异，虽然弥补了复合凝 固冷却过程中铝基覆层与钢背收縮量的差异，但是造成了新的铝基覆层与钢背 变形量的差异，在复合界面处又形成了新的附加应力，导致复合界面剪切强度 的降低。因此，能够弥补半固态复合凝固冷却过程中铝基覆层与钢背收縮量差 异、有效提高界面剪切强度的轧制后处理压下率范围为0.5-1.6%。本发明和已有技术相比所具有的有益效果是利用本发明，对钢背铝基半固态复合板进行轧制后处理，复合界面剪切强度由70-71MPa提高到74-80MPa， 节能和提高界面剪切强度的效果非常好。本发明方法简单、方便。
具体实施方式
在室温下，在精密轧机上，对钢背铝基半固态复合板，进行压下率为0.5-1.6 %的轧制处理。利用轧制处理产生的铝基覆层与钢背变形量的差异来弥补复合 凝固冷却过程中铝基覆层与钢背收縮量的差异，进而减小复合板界面附加应力， 提高复合板界面剪切强度。
实施方式一对由1.2mm厚08A1钢板、2.5mm厚工业纯铝覆层构成的半固态复合板，在 室温下，在精密轧机上，进行压下率为1.0%的轧制后处理，复合板复合界面剪 切强度由轧制前的71MPa提高到轧制后的80MPa。实施方式二对由1.2mm厚08Al钢板、2.5mm厚Al-28Pb覆层构成的半固态复合板，在 室温下，在精密轧机上，进行压下率为1.6%的轧制后处理，复合板复合界面剪 切强度由轧制前的70MPa提高到轧制后的77MPa。实施方式三对由1.2mm厚08Al钢板、2.5mm厚Al-20Sn覆层构成的半固态复合板，在 室温下，在精密轧机上，进行压下率为0.9%的轧制后处理，复合板复合界面剪 切强度由轧制前的70MPa提高到轧制后的76MPa。实施方式四对由1.2mm厚08Al钢板、2.5mm厚Al-7Gr覆层构成的半固态复合板，在 室温下，在精密轧机上，进行压下率为0.5%的轧制后处理，复合板复合界面剪 切强度由轧制前的70MPa提高到轧制后的74MPa。
权利要求
1.一种钢背铝基半固态复合板的后处理方法，其特征在于，在室温下，在精密轧机上，对钢背铝基半固态复合板，进行压下率为0.5-1.6％的轧制后处理。
全文摘要
本发明公开了一种钢背铝基半固态复合板的后处理方法，涉及钢背铝基半固态复合板的界面力学性能后处理研究领域，在室温下，在精密轧机上，对钢背铝基半固态复合板，进行压下率为0.5-1.6％轧制，利用轧制处理产生的铝基覆层与钢背变形量的差异来弥补复合凝固冷却过程中铝基覆层与钢背收缩量的差异，进而减小复合板界面附加应力，简单、方便地提高了复合板界面剪切强度，解决了钢背铝基半固态复合板扩散退火后处理方法“能耗大、界面剪切强度提高幅度不大”的技术问题。
文档编号B21B37/00GK101117696SQ200710121419
公开日2008年2月6日 申请日期2007年9月5日 优先权日2007年9月5日
发明者刘汉武, 姚莎莎, 君 张, 鹏 张, 杜云慧 申请人:北京交通大学