王珺等：水平连铸复合成形铜铝层状复合材料的组织与性能 219 (a) (b) 亚复合层 Cu层 AI层 复合层 10m 100(c) 100 (d) 二& w/hk 30 40 80120 160 200 12 距离/m 距离/μm 图4铜铝复合板复合界面的显微结果和元素分布.(a)界面组织结构：(b)图(a)中框图放大图：(c)AB能谱线扫描分析结构：(d)CD能谱线扫 描分析结果 Fig.4 Microstructure and elemental distribution at the composite interface of the Cu-Al composite plate:(a)microstructure of the interface; (b)magnifying of rectangular diagram in (a);(c)EDS line scan analysis results of AB;(d)EDS line scan analysis results of CD 表1图4中各点的能谐成分分析结果 Table 1 EDS component analysis of the points in Fig.4 编号 Cu原子数分数/% AI原子数分数/% 相种类 编号 Cu原子数分数/% A1原子数分数/% 相种类 74.38 25.62 Y 14.41 85.59 a+0 31.60 68.40 6 16.85 83.15 a+0 3 34.03 65.97 7 19.40 80.60 a+0 4 20.37 79.63 a+0 16.33 83.67 a+6 2.2.2对板坯结合强度的影响 显微硬度从铜侧到铝侧先增大后减小.铜基体的 当其他工艺参数不变时，改变拉坯速度对板 显微硬度在60HV左右，(I+Ⅱ)复合层显微硬度值 坯结合强度的影响如图8(a)所示.从图中可以看 在300HV以上，局部高达593.4HV.IⅢ复合层显 出随着拉坯速率的增加，板坯的结合强度先增大 微硬度值在200HV左右；铝基体区的显微硬度值 后减小.当拉坯速率为60 mm:min时，板坯的结 在30HV以下.此外，在(1+I)复合层的压痕周边 合强度达到最大值，为12.3MPa 可见清晰的裂纹，而在铜和铝基体区以及靠近铝 当其他工艺参数不变时，改变一次冷却水流 侧的Ⅲ复合层上的压痕均没有明显的裂纹 量对板坯结合强度的影响如图8(b)所示.从图中 2.4复合板带的加工性能 可以看出，随着一次冷却水流量的增加，板坯的结 对铜铝复合板坯进行轧制，检验板坯的加工 合强度增大 性能.不同轧制温度下铜铝复合板坯轧后的表面 2.3铜铝复合板的显微硬度 形貌如图10所示 图9为铜铝复合板坯各层金属以及界面附近 从图中可以看出，三种轧制温度下铜铝复合 区域的显微硬度.从图中可以看出，复合界面层的 板的轧后表面良好，均未出现铜铝分离或表面漏2.2.2    对板坯结合强度的影响 当其他工艺参数不变时，改变拉坯速度对板 坯结合强度的影响如图 8（a）所示. 从图中可以看 出随着拉坯速率的增加，板坯的结合强度先增大 后减小. 当拉坯速率为 60 mm·min−1 时，板坯的结 合强度达到最大值，为 12.3 MPa. 当其他工艺参数不变时，改变一次冷却水流 量对板坯结合强度的影响如图 8（b）所示. 从图中 可以看出，随着一次冷却水流量的增加，板坯的结 合强度增大. 2.3    铜铝复合板的显微硬度 图 9 为铜铝复合板坯各层金属以及界面附近 区域的显微硬度. 从图中可以看出，复合界面层的 显微硬度从铜侧到铝侧先增大后减小. 铜基体的 显微硬度在 60 HV 左右，（I+II）复合层显微硬度值 在 300 HV 以上，局部高达 593.4 HV. III 复合层显 微硬度值在 200 HV 左右；铝基体区的显微硬度值 在 30 HV 以下. 此外，在（I+II）复合层的压痕周边 可见清晰的裂纹，而在铜和铝基体区以及靠近铝 侧的 III 复合层上的压痕均没有明显的裂纹. 2.4    复合板带的加工性能 对铜铝复合板坯进行轧制，检验板坯的加工 性能. 不同轧制温度下铜铝复合板坯轧后的表面 形貌如图 10 所示. 从图中可以看出，三种轧制温度下铜铝复合 板的轧后表面良好，均未出现铜铝分离或表面漏 5 6 1 2 3 4 7 8 10 μm Ⅰ Ⅱ Ⅲ 复合层 Cu 层 Al 层 亚复合层 (a) (b) A B C D (c) (d) Al Cu Al Cu 质量分数/% 100 80 60 40 20 0 质量分数/% 100 80 60 40 20 0 0 40 80 120 160 200 0 4 8 12 距离/μm 距离/μm 图 4    铜铝复合板复合界面的显微结果和元素分布. （a） 界面组织结构；（b） 图（a）中框图放大图；（c） AB 能谱线扫描分析结构；（d） CD 能谱线扫 描分析结果 Fig.4     Microstructure  and  elemental  distribution  at  the  composite  interface  of  the  Cu –Al  composite  plate:  (a)  microstructure  of  the  interface; (b) magnifying of rectangular diagram in (a); (c) EDS line scan analysis results of AB; (d) EDS line scan analysis results of CD 表 1 图 4 中各点的能谱成分分析结果 Table 1 EDS component analysis of the points in Fig. 4 编号 Cu原子数分数/% Al原子数分数/% 相种类 编号 Cu原子数分数/% Al原子数分数/% 相种类 1 74.38 25.62 γ 5 14.41 85.59 α + θ 2 31.60 68.40 θ 6 16.85 83.15 α + θ 3 34.03 65.97 θ 7 19.40 80.60 α + θ 4 20.37 79.63 α + θ 8 16.33 83.67 α + θ 王    珺等： 水平连铸复合成形铜铝层状复合材料的组织与性能 · 219 ·