专利名称：一种钢背铝基固液相复合板的后处理方法
技术领域：
本发明涉及一种钢背铝基固液相复合板的界面剪切强度后处理方法。
背景技术：
钢背铝基固液相复合板是固态钢板与铝基合金液复合而成的、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明显大于钢背的膨胀系数，因此，在钢背铝基固液相复合后的凝固冷却过程中，铝基覆层的收缩量远大于钢背的收缩量，但是由于铝基覆层的强度远小于钢背的强度，这样，在复合界面处，钢背强烈地阻碍了铝基覆层的正常收缩，因此在复合界面处产生相当大的附加应力。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℃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。但是对于钢背铝基固液相复合板，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80μm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限制，复合界面剪切强度仅由70MPa提高到71MPa。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服钢背铝基固液相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固液相复合后的凝固冷却过程中产生的收缩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固液相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，对钢背铝基固液相复合板，进行压下率为1.5-3.5％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远小于钢背的强度，在轧制处理时，铝基覆层的变形量要远大于钢背的变形量，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缩量的差异，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1.5％，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缩量的差异，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3.5％，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缩量的差异，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，能够弥补复合凝固冷却过程中铝基覆层与钢背收缩量差异、有效提高界面剪切强度的轧制后处理压下率范围为1.5-3.5％。
本发明和已有技术相比所具有的有益效果是利用本发明，对钢背铝基固液相复合板进行轧制后处理，复合界面剪切强度由70MPa提高到75-82MPa，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。
具体实施例方式
在室温下，在精密轧机上，对钢背铝基固液相复合板，进行压下率为1.5-3.5％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，提高复合板界面剪切强度。
具体应用一对由1.2mm厚08Al钢板、1.0mm厚工业纯铝覆层构成的固液相复合板，在室温下，在精密轧机上，进行压下率为3.5％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82MPa。
具体应用二对由1.2mm厚08Al钢板、2.0mm厚Al-28Pb覆层构成的固液相复合板，在室温下，在精密轧机上，进行压下率为3％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。
具体应用三对由1.2mm厚08Al钢板、2.0mm厚Al-20Sn覆层构成的固液相复合板，在室温下，在精密轧机上，进行压下率为2％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。
具体应用四对由1.2mm厚08Al钢板、2.0mm厚Al-7Gr覆层构成的固液相复合板，在室温下，在精密轧机上，进行压下率为1.5％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75MPa。
权利要求
1.一种钢背铝基固液相复合板的后处理方法，其特征在于，在室温下，在精密轧机上，对钢背铝基固液相复合板，进行压下率为1.5-3.5％的轧制，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，提高复合板界面剪切强度。
全文摘要
一种钢背铝基固液相复合板的后处理方法，涉及钢背铝基固液相复合板的界面力学性能后处理领域，在室温下，在精密轧机上，对钢背铝基固液相复合板，进行压下率为1.5－3.5％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，解决了钢背铝基固液相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C21D7/00GK1710114SQ200510012100
公开日2005年12月21日 申请日期2005年7月7日 优先权日2005年7月7日
发明者张鹏, 杜云慧, 刘汉武 申请人:北京交通大学