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为了研究层状结构对层状IF steel-Al复合板强韧化机制的影响,本文以IF钢、铝箔为原料,采用热压-热轧工艺制备了层状IF steel-Al复合板,通过室温拉伸试验对不同体系的层状复合板的力学性能进行评价。采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)等方法,分析了层状IF steel-Al复合板的显微组织和界面结构;通过基于光学显微镜(OM)的原位拉伸试验观察了层状IF steel-Al复合板各组元在拉伸变形过程中的形变特性。通过对IF钢、铝板层厚比分别为1:1、2:1、4:1和8:1的层状IF steel-Al复合板进行力学性能测试,分析IF钢、铝层厚比对IF steel-Al复合板力学性能的影响规律;改变轧制变形量,获得不同轧制变形量的层状IF steel-Al复合板。通过对轧制态复合材料力学性能测试,分析轧制变形量对IF steel-Al复合板的力学性能的影响,并获得优化的制备工艺参数;通过对轧制态IF steel-Al复合板界面反应层、拉伸断口形貌观察以及力学性能分析,探讨了轧制工艺对复合材料性能的影响;通过对IF钢、铝层厚比分别为1:1和8:1的IF steel-Al复合板进行基于OM的原位拉伸试验,分析两种复合材料的变形特点。使用SEM对层状IF steel-Al复合板的微观组织进行观察发现,不同层厚比热压态复合板各组元层厚均匀、界面平直、界面结合良好,没有出现被轧裂的现象。随着轧制变形量的增加和轧制道次增加,最终得到的复合材料界面反应层厚度逐渐增加。与热压态IF steel-Al复合板相比,轧制态多层复合板的屈服强度、抗拉强度均有所提高。随着轧制变形量的增加,复合板界面反应层厚度增加,从而对复合板的力学性能产生影响。当轧制变形量为32%时,复合板的的力学性能最好。从层状IF steel-Al复合板的拉伸断口形貌可以看出,IF钢层有大量的等轴状韧窝,而Al层有明显可见的撕裂棱,为典型的韧性断裂。通过基于OM的原位拉伸试验等试验,研究层状IF steel-Al复合板的变形机制。当复合板受力变形时,裂纹首先出现在界面反应层,随着外加载荷的继续进行,反应层中裂纹开始扩展。当反应层中裂纹尖端应力达到铝的屈服强度时,铝层开始产生裂纹并出现微屈服。当外加载荷继续增大时,反应层中裂纹相互连接最终贯穿整个,铝层中裂纹连接并扩展,而IF钢则不再受界面的约束。这时相当于单层IF钢在外加载荷的作用下受力变形。随后IF钢层出现裂纹并扩展,直至断裂。