激光熔覆双层药型罩复合结构材料动态力学性能的研究

王东源^1,2，王琳^1,2，张永忠³，徐欣¹，刘玲^1,2

1. 北京理工大学材料学院2. 北京理工大学冲击环境材料技术国家级重点实验室3. 北京有色金属研究总院国家有色金属复合材料工程技术研究中心

摘 要：采用激光熔覆法分别在Cu、Fe基体上制备Fe、TC4钛合金熔覆层,利用分离式Hopkinson压杆测试上述两种复合结构材料在2 200⁴ 200 s-1应变率加载下的真应力-真应变曲线,用扫描电镜观察界面显微组织结构,用X射线衍射分析测定界面处所含物相成分。结果表明:在Cu基板上制备的Fe熔覆层中产生轻微氧化,界面处形成良好的冶金结合;FeTC4界面处形成金属间化合物和氧化物构成的界面反应层;高应变率动态加载下,Cu-Fe、Fe-TC4双层复合结构材料的真应力值均介于对应单金属材料之间,Cu-Fe界面保持良好的冶金结合,塑性变形能力优于纯Cu和纯Fe;Fe-TC4在较低应变率加载条件下表现出优于纯Fe的综合力学性能,在4 100 s-1应变率加载下界面反应层失效。

关键词：激光熔覆;双层复合结构材料;动态力学性能;药型罩;