不同金属间的热处理(上)

了解如何焊接不同的金属正变得越来越重要。一个原因是一种材料通常不可能提供应用所需的最佳化学、物理和机械特性。出于这个原因，以及成本效益，业内正在不断试验不同的接合过程，以最佳的方式焊接双金属接头。

该接头具有双重特性，钢侧钎焊接头和铝侧焊接接头。

连接两种最常用的金属，例如钢板和铝的可靠方法可以使这些接头成为可能。一方面，铝在汽车工业中越来越重要，因为它具有良好的加工性能和性能特点，而且重量轻，从而降低了燃料消耗。鉴于今天对减少能源消耗的需求增加，铝是现代机械工程的主要参与者。另一方面，不锈钢板等钢铁继续在许多工程领域占据主导地位，这是高强度和超高强度钢的发展所强调的事实。

当加入不同的金属时，应考虑每种金属的特征。注意化学和物理特性（如腐蚀行为和热膨胀系数）以及原子特性（如晶格常数和晶格类型）是很重要的。

通常用于连接不同金属的工艺是键合，铆接或铆接，这基本上不影响金属的原子性质。另一种热接合的方法可以缩短接合时间，产生严密的接缝，并提供高强度。

用高热输入工艺（如热连接）连接钢和铝会影响两种材料的不同热性能，热膨胀系数、热容量和热导率，这可能会导致非常复杂的应力场。

热输入的另一个结果是晶格转化和混合相的形成。在铁（以立方体为中心至911摄氏度）和铝（立方面对中）接头中，这些混合相的特征在于高硬度和低延展性。

这些金属间相通常具有复杂的晶格结构和高达1000HV或更高的显微硬度值

金属间相的厚度取决于热量输入率，这是热接合中最大的问题。这就是为什么所有到目前为止所使用的热量密集型工艺都被设计用来保持金属间相在严格限制范围内的形成，甚至是防止它们首先出现的原因。

铁铝相图说明了这个问题。只有少量的铁可以溶解在铝中，而只有少量的铝可以溶解在铁中。铁和铝形成具有低强度值的各种金属间相。

根据Ryabov提出的在不同温度下形成金属间相的模型，室温下Fe2Al5在钢侧，FeAl3在铝侧。