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金屬?gòu)?fù)合材料,是指兩種或兩種以上不同的金屬通過冶金結(jié)合形成的復(fù)合材料,常見的有鈦鋼復(fù)合、 銅鋼復(fù)合、 鈦鋅復(fù)合、鈦鎳復(fù)合、鎳鋼復(fù)合、 銅鋁復(fù)合、鎳銅復(fù)合等。

由于可以發(fā)揮組元材料各自的優(yōu)勢(shì),實(shí)現(xiàn)各組元材料資源的最優(yōu)配置,節(jié)約貴重金屬材料,實(shí)現(xiàn)單一金屬不能滿足的性能要求,金屬?gòu)?fù)合材料在越來越多的領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

初次接觸金屬?gòu)?fù)合材料,一定會(huì)有疑惑,不同的金屬,它們是怎樣“貼”到一起的?常見的金屬?gòu)?fù)合方法有以下幾種,一起來了解。

利用炸藥作能源,在炸藥的高速引爆和沖擊作用下將不同金屬大面積焊接在一起。

在軋機(jī)的軋制力作用下,使兩種金屬的待復(fù)合表面發(fā)生塑性變形,從而導(dǎo)致金屬表層破裂,從破裂處露出的新鮮金屬相互接觸,在壓力作用下使金屬間形成冶金結(jié)合。根據(jù)軋制時(shí)的溫度可將軋制復(fù)合法分為熱軋和冷軋。

☆熱軋復(fù)合法

在一定溫度下,利用軋機(jī)的軋制力將待復(fù)合的金屬進(jìn)行軋制,進(jìn)而形成冶金結(jié)合。熱軋復(fù)合是生產(chǎn)復(fù)合板材的主要方法,具有工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點(diǎn),且可以充分發(fā)揮軋機(jī)的軋制能力和材料在高溫下的塑性變形能力,獲得的金屬?gòu)?fù)合界面的結(jié)合強(qiáng)度高。

☆冷軋復(fù)合法

冷軋復(fù)合是在熱軋復(fù)合基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,由于軋制復(fù)合溫度低,可避免金屬材料出現(xiàn)不利于結(jié)合的相變、顯微組織變化,以及避免脆性金屬間化合物的形成。冷軋生產(chǎn)的復(fù)合材料性能穩(wěn)定,而且可以實(shí)現(xiàn)多種材料的軋制復(fù)合,但是在軋制過程中基體金屬的變形率高達(dá)60%~70%。

爆炸-軋制復(fù)合法是指利用爆炸復(fù)合技術(shù)將需要復(fù)合的兩種或兩種以上的金屬板,按一定的厚度配比焊接制成復(fù)合板坯,然后在根據(jù)不同的條件和要求,熱軋或冷軋成所需厚度規(guī)格的復(fù)合板。

粉末冶金法是將混合均勻的金屬粉末平鋪在基體金屬表面進(jìn)行壓制,然后在保護(hù)性氣氛下高溫?zé)Y(jié),最后經(jīng)切削加工制成復(fù)合材料成品。

擴(kuò)散復(fù)合法是將兩種金屬緊密貼合,在一定溫度和壓力下保持一段時(shí)間,使接觸面之間的原子相互擴(kuò)散形成冶金結(jié)合。

離心鑄造法是將熔融的合金熔液澆入旋轉(zhuǎn)的基體金屬鑄型中,在離心力的作用下,合金熔液附著于鑄型內(nèi)壁,快速冷卻凝固后,與基體金屬緊密結(jié)合在一起。

澆鑄復(fù)合法是將基體金屬進(jìn)行表面預(yù)處理并預(yù)熱到一定溫度,然后將其浸入裝滿復(fù)層金屬液的鑄模型腔中,或是將基體金屬放入鑄模型腔中,然后向鑄模型腔澆鑄復(fù)層金屬液,液態(tài)金屬凝固冷卻后形成復(fù)合材料。

連鑄連軋復(fù)合法結(jié)合了傳統(tǒng)的鑄造法與軋制法,將高溫金屬液連續(xù)澆鑄在基體鋼板表面,使液態(tài)金屬在半凝固狀態(tài)與固態(tài)基體金屬同時(shí)在軋機(jī)上連續(xù)軋制,利用軋機(jī)的軋制力和液態(tài)金屬的高溫?cái)U(kuò)散使兩種金屬形成冶金結(jié)合。

來源:金屬材料的世界

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