论文总字数：21842字

摘 要

现代技术的迅猛发展，对我国材料工业也提出了更高的要求，伴随着新技术、新材料、新工艺、新装备的不断涌现，双金属复合技术的研发，无疑将成为中国冶金新科技的代表作之一。本实验主要研究了冷轧和退火处理对碳钢/不锈钢钎焊层的成分、组织以及性能的影响。用万能电子拉伸机对轧制前后的试样进行拉伸试验，测定其结合强度，采用金相显微镜、EDS、SEM等检测手段对其Ni-P钎焊碳钢/不锈钢焊缝和周围基体的成分、组织及拉伸断口形貌进行测试。结果表明，结合强度随着轧制次数的增加而提高，从极化曲线看出，轧制后试样的耐蚀性比304不锈钢母材好。

关键词：双金属复合 轧制 结合强度 耐蚀性

Rolling on the bonding strength of the nickel based brazing layer

Abstract

The rapid development of modern technology to China materials industry also put forward higher requirements, With the new technology, new materials, new techniques, new equipment continue to emerge, Bimetallic composite technology research and development will undoubtedly become one of the representatives of China Metallurgical new technology. We studied the effect of cold rolling and annealing carbon steel / stainless steel brazing layer composition, microstructure and properties. With a universal electronic drawing machine rolling sample before and after the tensile test, determination of bonding strength, Using optical microscopy, EDS, SEM and other testing means its composition Ni-P brazing steel / stainless steel welds and surrounding matrix, tissue morphology and tensile fracture test. The results show that with the increase in bond strength and increase the number of rolling, but to improve the speed slows, The corrosion resistance of the sample after rolling better than 304 stainless steel base metal.

Key Words: Bimetallic composite technology；Corrosion Barrier Layer；Combined Strength；Corrosion resistance

目 录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1 不锈钢/碳钢复合材料 1

1.1.1 复合材料简介 1

1.1.2 不锈钢/碳钢层状双金属复合材料的研究历史及现状 2

1.1.3 不锈钢/碳钢层状双金属复合材料制备方法 3

1.2 钎焊 3

1.2.1 钎焊简介 3

1.2.2 钎焊的发展历史和现状 3

1.2.3 钎焊机理 4

1.3 轧制复合工艺 4

1.3.1 冷轧复合法 4

1.3.2 异步轧制复合法 5

1.3.3 真空轧制复合法 5

1.3.4 爆炸复合法 6

1.4 轧制对双金属复合材料的影响 6

1.4.1 轧制温度 7

1.4.2 轧制变形率 7

1.4.3 轧后退火的影响 7

1.5 论文的研究目的与意义 7

第二章 实验 9

2.1 试验用主要仪器和药品 9

2.1.1 试验用的主要仪器设备 9

2.1.2 试验用的主要药品 10

2.2 试验所选材料 10

2.2.1 钎焊层成分 10

2.2.2 焊接母材选用材料 11

2.3 电镀流程 12

2.3.1 除锈 12

2.3.2 活化 12

2.3.3 不锈钢表面电镀Ni-P工艺 12

2.3.4 Ni-P电镀 13

2.4 碳钢-不锈钢的Ni-P钎焊 14

2.5 轧制和退火处理 15

2.5.1镀层熔点测定 15

2.5.2 轧制处理 16

2.6.3 退火处理 17

第三章 结果与讨论 18

3.1 冷轧和退火处理对结合强度的影响 18

3.2 冷轧和退火处理对钎焊层金相组织的影响 19

3.3 冷轧和退火处理对钎焊层成分的影响 20

3.4 拉伸断口微观形貌观察 22

3.5 极化曲线测定 23

3.5.1不锈钢母材及原始镀层极化曲线测定 23

3.5.2 轧制后不锈钢母材焊缝侧极化曲线测定 25

第四章 结论 27

参考文献 28

致谢 30

第一章 绪论

1.1 不锈钢/碳钢复合材料

1.1.1 复合材料简介

在当今高速发展的社会中，单一的材料已经难以满足生产的需要，因此复合材料便在越来越多的领域得到了使用。所谓复合材料，是由两种或两种以上不同性质的材料，通过物理或化学的方法，在宏观上组成具有新性能的材料^[1]。各种材料在性能上互相取长补短，产生协同效应，使复合材料的综合性能优于原组成材料而满足各种不同的要求。它可以发挥各种材料的优点，克服单一材料的缺陷，扩大材料的应用范围。复合材料是一种新型材料，在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。由于复合材料具有重量轻、强度高、加工成型方便、弹性优良、耐蚀性好等优点，广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域，在近几年更是得到了飞速发展。

目前材料学中关于复合材料的定义为：复合材料是指由两种或两种以上不同相态的组元，按一定方式组合后所形成的人工合成材料。复合材料根据各组成材料的组织结构不同，可以实现各种材料的性能优点的完美组合。复合材料的性能取决于组成复合材料的原材料的力学性能及化学性能、以及各原材料的相互比例、分布的方式和界面结构。通过材料的优化设计、选择和调节复合材料的化学组分、各组分的分布、界面结构以及合理的复合制备技术，可制备出具有优异综合性能的新型复合材料，从而可以满足各种特殊使用性能的需要，可以合理、经济的使用材料。

复合材料根据用途分类可以分为结构复合材料和功能复合材料两大类。目前所使用的复合材料中，结构复合材料占大多数。功能复合材料可以实现耐蚀性、磁性、超导性等特殊功能要求，有广阔的发展应用前景。结构复合材料在工程应用中主要用作承受力结构和次承受力结构的选材。在承受压力的状况下，要求结构材料自重小、抗压或抗拉强度高，可以在一定温度下使用，同时有一定的隔热或导热性能要求以及耐环境介质腐蚀的要求，特别是导热性能和耐蚀性是化工结构复合材料的要求要点。

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