Comportament de deformació i dany de plaques compostes en capes de Cu/Al en funció de les característiques de la interfície
Plaques compostes en capes de Ti/Al,Plaques compostes en capes de Cu/Al, i les plaques compostes en capes de Mg/Al tenen excel·lents propietats completes i s'utilitzen àmpliament en l'aeroespacial, el trànsit ferroviari i altres camps. El Cu i els seus aliatges tenen avantatges com una alta conductivitat i una bona conformabilitat, mentre que l'Al i els seus aliatges tenen una excel·lent resistència a la corrosió i conformabilitat. S'espera que les plaques compostes en capes de Cu/Al combinin els avantatges dels aliatges de Cu i Al i ampliïn les seves perspectives d'aplicació. No obstant això, la zona d'interfície de plaques compostes laminats
L'existència de plaques compostes en capes de Cu/Al fa que siguin propenses a danyar-se durant la deformació, la qual cosa afecta el rendiment del servei dels components. És urgent estudiar el mecanisme de comportament dels danys de les plaques compostes en capes de Cu/Al durant la deformació. Amb el ràpid desenvolupament de la indústria moderna, la demanda de la gent per al rendiment integral dels materials metàl·lics està augmentant. Per exemple, mentre es millora el rendiment integral dels materials i es persegueix un pes lleuger, és difícil que un material d'un sol component assoleixi el rendiment integral requerit. Per tant, han sorgit materials compostos amb capes metàl·liques.
La placa composta Cu/Al amb una estructura en capes típica combina l'alta conductivitat i la bona conformabilitat del Cu amb la baixa densitat i la resistència a la corrosió d'Al, i s'utilitza àmpliament en camps com el trànsit aeroespacial i ferroviari. Les diferents morfologies d'interfície i les relacions de gruix dels components de les plaques compostes en capes metàl·liques tenen un impacte significatiu en les propietats mecàniques de les plaques compostes. L'efecte de coordinació dels elements d'interfície durant la deformació, com ara la morfologia de la interfície ondulada de plaques compostes preparades per soldadura explosiva. Les plaques compostes amb morfologia d'interfície ondulada tenen una resistència al cisallament més alta durant la deformació a causa de l'efecte d'enclavament mecànic de cada material component en comparació amb les plaques compostes amb interfícies planes. Les plaques compostes amb capes metàl·liques són propenses a danyar-se i fallar a la interfície durant la deformació. Actualment, la investigació sobre el dany de les plaques compostes se centra principalment en mètodes experimentals, que poden estudiar de manera intuïtiva el comportament de danys dels materials. Tanmateix, els mètodes experimentals tenen colls d'ampolla en la presentació dinàmica de les característiques de la història de deformació i el comportament de fractura de danys de plaques compostes en capes metàl·liques a microescala. El mètode d'elements finits pot establir models de deformació del material en condicions reals, cosa que permet analitzar amb precisió les característiques de l'historial de deformació i el comportament de fractura de danys de plaques compostes en capes.
Les plaques compostes amb capes metàl·liques tenen els avantatges d'una utilització integral de diversos metalls components i s'utilitzen àmpliament en camps com el transport aeroespacial i ferroviari. Entre ells, la configuració en capes és el mètode més típic que pot millorar simultàniament la resistència i la plasticitat dels materials metàl·lics. Pot superar la relació invertida entre força i plasticitat i aconseguir una bona concordança entre ambdues, que ha cridat molt l'atenció dels estudiosos. Les propietats mecàniques dels compostos intermetàl·lics a la zona d'interfície de les plaques compostes en capes de Cu/Al també difereixen significativament de les de la matriu metàl·lica. Durant el procés de deformació, la interfície pot coordinar la deformació dels metalls en ambdós costats. Tanmateix, a causa de l'existència de característiques de la interfície, els components són propensos a danys i defectes durant la deformació plàstica en fred, la qual cosa afecta seriosament el seu rendiment de servei segur. Això limita molt la seva àmplia aplicació i es converteix en un coll d'ampolla tècnic. Per tant, és urgent dur a terme investigacions sobre la correlació entre el comportament del dany i el mecanisme de dany sota la coordinació de restriccions de les característiques de la interfície. Aquest s'ha convertit en un problema científic fonamental clau que cal abordar en la investigació, el desenvolupament i l'aplicació de la tecnologia de formació de plaques compostes amb capes metàl·liques heterogènies.
Mitjançant l'estudi de les característiques de la interfície de les plaques compostes en capes metàl·liques de Cu/Al, s'obtenen amb precisió els paràmetres de dany de cada material de capa i s'estableix un model d'elements finits de plaques compostes en capes de Cu/Al tenint en compte la zona d'influència de la interfície. El mecanisme d'inici i propagació d'esquerdes de plaques compostes en capes de Cu/Al s'estudia mitjançant proves de tracció in situ i simulacions d'elements finits, revelant el mecanisme de deformació dels materials a banda i banda de la coordinació de la restricció de la interfície. Els resultats experimentals es poden utilitzar per optimitzar el procés de producció de components de plaques compostes en capes de Cu/Al en l'etapa posterior, evitar danys a les peces formades i millorar el rendiment del servei de les peces formades. Els resultats de la investigació no només enriqueixen la tecnologia i la teoria de conformació de plaques compostes en capes metàl·liques, sinó que també tenen una importància científica important per al desenvolupament i la millora de la teoria i la tecnologia de formació de components.
