Cu/Al rétegelt kompozit lemezek deformációja és sérülési viselkedése a határfelületi jellemzők alapján
Ti/Al rétegelt kompozit lemezek,Cu/Al rétegelt kompozit lemezekés a Mg/Al rétegű kompozit lemezek kiváló átfogó tulajdonságokkal rendelkeznek, és széles körben használják az űrhajózásban, a vasúti szállításban és más területeken. A réznek és ötvözeteinek olyan előnyei vannak, mint a nagy vezetőképesség és jó alakíthatóság, míg az Al és ötvözetei kiváló korrózióállósággal és alakíthatósággal rendelkeznek. A Cu/Al rétegű kompozit lemezek várhatóan egyesítik a Cu és Al ötvözetek előnyeit, és kiszélesítik alkalmazási kilátásaikat. Azonban az interfész zóna laminált kompozit lemezek
A Cu/Al rétegű kompozit lemezek megléte hajlamossá teszi őket a deformáció során bekövetkező károsodásra, ami befolyásolja az alkatrészek üzemi teljesítményét. Sürgős a Cu/Al rétegű kompozit lemezek deformációs viselkedési mechanizmusának tanulmányozása. A modern ipar rohamos fejlődésével egyre nő az emberek igénye a fémanyagok átfogó teljesítményére. Például az anyagok átfogó teljesítményének javítása és a könnyű súly elérése mellett egy egykomponensű anyag nehezen tudja teljesíteni a szükséges átfogó teljesítményt. Ezért megjelentek a fémrétegű kompozit anyagok.
A tipikus réteges szerkezetű Cu/Al kompozit lemez egyesíti a Cu nagy vezetőképességét és jó alakíthatóságát az Al alacsony sűrűségével és korrózióállóságával, és széles körben használják olyan területeken, mint a repülés és a vasúti tranzit. A fémrétegű kompozit lemezek különböző határfelületi morfológiái és alkatrészvastagsági arányai jelentős hatással vannak a kompozit lemezek mechanikai tulajdonságaira. A felületelemek koordináló hatása deformáció során, mint például a robbanékony hegesztéssel előállított kompozit lemezek hullámos határfelületi morfológiája. A hullámos határfelületi morfológiájú kompozit lemezek nagyobb nyírószilárdsággal rendelkeznek a deformáció során az egyes komponensek anyagának mechanikai reteszelő hatása miatt, mint a lapos felületű kompozit lemezeknél. A fémrétegű kompozit lemezek hajlamosak az interfész sérülésére és deformáció közbeni meghibásodására. Jelenleg a kompozit lemezek károsodásának kutatása elsősorban a kísérleti módszerekre irányul, amelyekkel intuitív módon lehet tanulmányozni az anyagok károsodási viselkedését. A kísérleti módszereknek azonban szűk keresztmetszetek vannak a fémrétegű kompozit lemezek deformációtörténeti jellemzőinek és törési viselkedésének dinamikus bemutatásában mikroléptékben. A végeselemes módszerrel anyagdeformációs modellek állíthatók fel valós körülmények között, lehetővé téve a rétegelt kompozit lemezek alakváltozástörténeti jellemzőinek és törési viselkedésének pontos elemzését.
A fémrétegű kompozit lemezek előnyei a különféle fémalkatrészek átfogó felhasználása, és széles körben használatosak az olyan területeken, mint a repülés és a vasúti szállítás. Közülük a réteges konfiguráció a legjellemzőbb módszer, amely egyszerre képes javítani a fémanyagok szilárdságát és plaszticitását. Le tudja győzni az erő és a plaszticitás fordított viszonyát, és jó párosítást tud elérni a kettő között, ami nagy figyelmet keltett a tudósok körében. A Cu/Al rétegelt kompozit lemezek határfelületi zónájában lévő intermetallikus vegyületek mechanikai tulajdonságai is jelentősen eltérnek a fémmátrixétól. A deformációs folyamat során az interfész mindkét oldalon koordinálni tudja a fémek deformációját. Az interfész-jellemzők megléte miatt azonban az alkatrészek hajlamosak a hideg képlékeny deformáció során bekövetkező sérülésekre és hibákra, ami súlyosan befolyásolja biztonságos üzemi teljesítményüket. Ez nagymértékben korlátozza széles körű alkalmazásukat, és technikai szűk keresztmetszetté válik. Ezért sürgős kutatást végezni a károsodási viselkedés és a károsodási mechanizmus közötti összefüggésről az interfész jellemzőinek megszorítása mellett. Ez kulcsfontosságú alapvető tudományos problémává vált, amellyel foglalkozni kell a heterogén fémrétegű kompozit lemezalakítási technológia kutatása, fejlesztése és alkalmazása során.
A Cu/Al fémrétegű kompozit lemezek határfelületi jellemzőinek tanulmányozásával az egyes réteganyagok károsodási paramétereit pontosan megkapjuk, és a felület hatászónájának figyelembevételével elkészítjük a Cu/Al rétegelt kompozit lemezek végeselemes modelljét. A Cu/Al rétegű kompozit lemezek repedés keletkezési és terjedési mechanizmusát in situ szakítóvizsgálatokkal és végeselemes szimulációkkal tanulmányozzuk, feltárva az anyagok deformációs mechanizmusát a határfelületi kényszerkoordináció mindkét oldalán. A kísérleti eredmények felhasználhatók a Cu/Al réteges kompozit lemezelemek gyártási folyamatának optimalizálására a későbbi szakaszban, elkerülhetők a formázott részek sérülései, és javítható az alakított részek szervizteljesítménye. A kutatási eredmények nemcsak a fémrétegű kompozit lemezek alakítási technológiáját és elméletét gazdagítják, hanem fontos tudományos jelentőséggel bírnak az alkatrészformázás elmélet és technológia fejlesztése és továbbfejlesztése szempontjából is.
