新型多层金属复合材料的制备与性能

张乐^1,2，王威^1,3，M.Babar Shahzad¹，单以银^1,3，杨柯¹

1. 中国科学院金属研究所2. 中国科学技术大学材料科学与工程学院3. 中国科学院金属研究所中国科学院核用材料与安全评价重点实验室

摘 要：以超高强度马氏体时效钢和316L奥氏体不锈钢作为材料组元,研究了在高真空度下热压变形量对异质多层金属复合材料界面结合强度和界面特征的影响,探索了异质多层金属复合材料制备的可行性。结果表明,在真空热压过程中,不同变形量下复合材料的界面均十分清晰并保持平直,且发生了轻微的元素扩散。由于高温下各材料组元的流变性能存在差异,316L奥氏体不锈钢层发生明显的动态回复与动态再结晶,而马氏体时效钢层以变形态组织为主。将轧制和热处理工艺组合,制备出9层和11层块体金属复合材料。三点弯曲实验结果表明,裂纹最先萌生于受拉应力的最外侧,之后由于多层金属复合材料中异质界面的钝化、分层、桥接等作用,延长了裂纹的扩展路径并消耗了更多的能量,展现出极佳的阻碍裂纹扩展的能力。

关键词：马氏体时效钢;奥氏体不锈钢;多层金属复合材料;真空热压;界面特征;弯曲性能;