《表2 图4中各点的化学成分 (原子分数, %) Tab.2 Chemical composition of points in Fig.4 (at%)》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《Zn中间层下钢与铝基复合材料的搅拌摩擦焊研究》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

多种厚度Zn中间层下界面微观形貌如图4所示。Zn中间层厚度0.1mm时，近界面复合材料基体中出现了一条宏观裂纹。由表2中的点1能谱分析可知，界面生成了硬度较高的富铝Fe-Al金属间化合物，裂纹极易在残余应力作用下产生。同时复合材料中存在微观孔洞，裂纹沿着微观孔洞拓展，最后形成了宏观裂纹。由点2的能谱分析可知，近界面复合材料主要以Al为主，还有少量的Zn、Fe。在Zn中间层厚度增加到0.3mm时，在界面出现微裂纹。从点3能谱分析可知，界面处Zn元素含量升高，Al元素含量减少。此时高硬度的富铝的Fe-Al金属间化合物转变为韧性较好的富Fe的Fe-Al金属间化合物。由点4能谱分析可知，近界面区复合材料基体中存在大量的Zn、部分Al和少量Fe组成。根据图5接头显微硬度可知，随着中间层厚度增加，近界面复合材料基体与界面处的显微硬度逐渐降低，说明此时界面处有韧性较好的相生成。因为热膨胀系数相差较大（锌的热膨胀系数为3.97×10-5K-1，钢的热膨胀系数为1.17×10-5K-1），在冷却时会产生较大的残余应力[9]。同时镀锌钢/复合材料界面的显微硬度梯度大，增加了产生裂纹的倾向[10]，此时界面产生微观裂纹。根据点5、6能谱分析可知，界面处和近界面复合材料一侧主要由η-Zn组成。随着Zn元素含量增加，界面处的残余应力和硬度梯度进一步增大，界面处生成了连续的微裂纹。