一種鋁鋼鋁複合材料及其製備方法
2023-05-27 05:34:21
專利名稱：一種鋁鋼鋁複合材料及其製備方法
技術領域：
發明屬於金屬複合材料科學領域，尤其是涉及一種延伸率好，結合強度高， 電阻率低，抗拉強度高、成本較低的鋁鋼鋁複合材料及其製備方法。
背景技術：
鋼是含碳量在0. 021%-2. 11%之間的鐵碳合金。人們通常將其與鐵合稱為 鋼鐵，為了保證其韌性和塑性，含碳量一般不超過1. 7%。鋼的主要元素除鐵、 碳外，還有矽、錳、疏、磷等。其它成分是為了使鋼材性能有所區別。以下 以字母順序列出重要的鋼材，他們包含以下成分 碳(Carbon)
存在於所有的鋼材，是最重要的硬化元素。有助於增加鋼材的強度，我 們通常希望刀具級別的鋼材擁有0. 6°/。以上的碳，也成為高碳鋼。 格(Chromium)
增加耐磨損性，硬度，最重要的是耐腐蝕性，擁有13°/ 以上的認為是不 鏽鋼。儘管這麼叫，如果保養不當，所有鋼材都會生鏽 猛(Manganese )
重要的元素，有助於生成紋理結構，增加堅固性，和強度、及耐磨損性。 在熱處理和巻壓過程中使鋼材內部脫氧，出現在大多數的刀剪用鋼材中，除 了 A-2，L-6和CPM 420V。
鉬(Molybdenum)碳化作用劑，防止鋼材變脆，在高溫時保持鋼材的強度，出現在很多鋼
材中，空氣硬化鋼(例如A-2， ATS-34 )總是包含1%或者更多的鉬，這樣它們 才能在空氣中變硬。 珪(Silicon )
有助於增強強度。和錳一樣，矽在鋼的生產過程中用於保持鋼材的強度。 指含碳量小於2%的鐵碳合金。根據成分不同，又可分為碳素鋼和合金鋼。 根據性能和用途不同，又可分為結構鋼、工具鋼和特殊性能鋼。
鋁 (aluminium)化學符號Al,原子序數13,原子量26. 981539，屬周期 系IIIA族。1825年丹麥H.C.奧斯特用無水三氯化鋁和鉀汞齊作用，得鋁汞齊， 蒸去汞首次製得金屬鋁；1827年德國F.維勒用金屬鉀做還原劑，從無水氯化鋁 中還原出金屬鋁。此後，由於生產成本高，金屬鋁的價格一直很昂貴。1886年 美國C. M.霍爾和法國P. L. T.埃魯各自獨立發明電解氧化鋁和冰晶石的熔鹽的方 法，使鋁的價格大降，成為可供實用的金屬。
鋁在地殼中的含量為8%,僅次於氧和矽。由於鋁的化學性質活潑，在自然 界不以金屬狀態存在，而以矽酸鋁形式廣泛分布於巖石、土i裡和動、植物體內， 礦物有鋁土礦、剛玉、明礬、冰晶石。現代金屬鋁的製法都採用電解法，將純化 的氧化鋁溶解在冰晶石中，以鋼製電解槽的石墨襯裡為陰極，石墨棒為陽極，在 IOO(TC電解，於陽極得液態金屬鋁，純度可達99.8%。
鋁是銀白色的輕金屬，熔點660. 37°C，沸點2467。C,相對密度2. 702。純鋁 較軟，有良好的延展性、導電性和導熱性。鋁是活潑金屬，在常溫下和乾燥的空 氣中，鋁的表面形成厚度約50埃的緻密氧化膜，使鋁不會進一步被氧化，並能 耐水的腐蝕。在冷的濃硫酸或濃硝酸中，鋁的表面被氧化，形成鈍化的氧化膜。鋁能與卣素、硫、氮、磷、碳作用，與矽、銅、鐵、鋅、錫、鎂、錳形成合金。
鋁是兩性的，既能溶於酸，形成鋁鹽；也能溶於鹼，生成鋁酸鹽。
鋁的電子構型為(Ne )3s23pl,在化合物中通常表現為+ 3價，如A1203、 A1C13、 A12(S04)3;只有在高溫下，才可能形成一價化合物，如A1C1。鋁容易形成礬， 被稱為鋁礬，如U1 (S04) 2 12H20。
鋁的導電率雖然只有銅的2/3,但鋁的比重還不到銅的1/3,相同重量的鋁 的導電效率大於銅，因此鋁大量用於製造電線、電纜、電器設備和電訊器材。鋁 合金的比重較鋼鐵小得多，被大量用於製造飛機、汽車、火箭、宇航飛行器的物 件，還廣泛用於製做門窗、房簷、百葉窗及裝飾材料。鋁還是冶金工業中的還原 劑，將鋁粉與Fe203 (或Fe304 )粉末按一定比例混合，用引燃劑點燃，反應產 生高溫，可達300(TC，使還原出來的鐵熔化，以焊接鋼軌等，此法也用於冶煉 鎳、鉻、錳、釩等難熔金屬。鋁也用於製造精密儀器(如反射望遠鏡)的鏡子， 生產塗料和焰火。在日用品工業中大量製造炊具和餐具。
鋁合金具有較好的強度，超硬鋁合金的強度可達600Mpa，普通硬鋁合金的 抗拉強度也達200-450Mpa，它的比鋼度遠高於鋼，因此在機械製造中得到廣泛 的運用。鋁的導電性僅次於銀和銅，居第三位，用於製造各種導線。鋁具有良好 的導熱性，可用作各種散熱材料。鋁還具有良好的抗腐蝕性能和較好的塑性，適 合於各種壓力加工。
隨著技術的飛速發展，金屬材料以其具有的眾多優點在各個領域都大顯身手。 合金材料及其製造技術也越來越先進，從而又促進合金的用途更為廣泛。但是， 作為鋼、鋁複合材料來說，目前市場主要採用熱複合爆炸，工藝落後，產量低， 成品低，生產成本高，帶材寬度窄，只能用於小零件。因此極大的限制其發展。
發明內容
為克服現有技術的不足，本發明提供一種延伸率好，結合強度高，電阻率低, 抗拉強度高、成本較低的鋁鋼鋁複合材料及其製備方法。
為實現上述目的，本發明通過如下技術方案加以實現
一種鋁鋼鋁複合材料，其化學成分重量比為鋁15~25%,鋼75~85% ，其 結構為鋁與鋼複合成一體。
為大工業生產便利，本發明還提供前述的鋁鋼鋁複合材料的製備方法，所述 製備步驟為
A、 將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；
B、 通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；
C、 將鋼帶放在中間，兩條鋁帶放在鋼材的兩側，經冷軋軋機軋製成高精度鋁鋼 鋁複合帶；
D、 用真空爐中650-850。C的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火1-4小時，使二 種金屬材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；
E、 將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體；
F、 將帶材進行精軋；
G、 將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝。
具體實施例方式
為了便於理解本發明，特結合具體實施方式
作進一步的說明，但本實施方式 不應看作是對本發明的任何限制。實施例1:
一種鋁鋼鋁複合材料，其化學成分重量比為鋁15%,鋼85% ，其結構為鋁 與鋼複合成一體。
為大工業生產便利，本發明還提供前述的鋁鋼鋁複合材料的製備方法，所述 製備步驟為
A、 將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；
B、 通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；
C、 將鋼帶放在中間，兩條鋁帶放在鋼材的兩側，經冷軋軋機軋製成高精度鋁鋼 鋁複合帶；
D、 用真空爐中650。C的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火1小時，使二種金屬 材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；
E、 將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體；
F、 將帶材進行精軋；
G、 將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝。 實施例2:
一種鋁鋼鋁複合材料，其化學成分重量比為鋁18%，鋼82°/。，其結構為鋁 與鋼複合成一體。
為大工業生產便利，本發明還提供前述的鋁鋼鋁複合材料的製備方法，所述制 備步驟為
A、將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；B、 通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；
C、 將鋼帶放在中間，兩條鋁帶放在鋼材的兩側，經冷軋軋機軋製成高精度鋁鋼鋁複合帶；
D、 用真空爐中80(TC的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火4小時，使二種金屬
材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；
E、 將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體；
F、 將帶材進行精軋；
G、 將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝。實施例3:
一種鋁鋼鋁複合材料，其化學成分重量比為鋁20%，鋼80% ，其結構為鋁與鋼複合成一體。
為大工業生產便利，本發明還提供前述的鋁鋼鋁複合材料的製備方法，所述製備步驟為
A、 將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；
B、 通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；
C、 將鋼帶放在中間，兩條鋁帶放在鋼材的兩側，經冷軋軋機軋製成高精度鋁鋼鋁複合帶；
D、 用真空爐中850。C的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火2. 5小時，使二種金屬材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；
E、 將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體；
F、 將帶材進行精軋；
G、 將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝。實施例4:
作為本發明的優選實施例， 一種鋁鋼鋁複合材料，其化學成分重量比為鋁25°/。，鋼75% ，其結構為鋁與鋼複合成一體。
為大工業生產便利，本發明還提供前述的鋁鋼鋁複合材料的製備方法，所述製備步驟為
A、將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；B 、通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；
C、 將鋼帶放在中間，兩條鋁帶放在鋼材的兩側，經冷軋軋機軋製成高精度鋁鋼鋁複合帶；
D、 用真空爐中850。C的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火2.5小時，使二種金屬材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；
E、 將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體；
F、 將帶材進行精軋；
G、 將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝。
權利要求
1、一種鋁鋼鋁複合材料，其特徵在於其化學成分重量比為鋁15～25％，鋼75～85％，其結構為鋁與鋼複合成一體。
2、 一種根據權利要求1所述的鋁鋼鋁複合材料的製備方法，其特徵在於，所述制 備步驟為A、 將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；B、 通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；C、 將鋼帶放在中間，兩條鋁帶放在鋼材的兩側，經冷軋軋機軋製成高精度 鋁鋼鋁複合帶；D、 用真空爐中650-850t:的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火1-4小時，使 二種金屬材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；E、 將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體；F、 將帶材進行精軋；G、 將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝。
全文摘要
本發明公開了一種鋁鋼鋁複合材料，其化學成分重量比為鋁15～25％，鋼75～85％，其結構為鋁與鋼複合成一體。本發明還公開了鋁鋼鋁複合材料的製備方法，製備步驟為將鋁和鋼通過表面處理後，經冷軋軋機軋製成高精度鋼帶和高精度鋁帶；通過表面清洗後，去除表面殘留物、脫脂；經冷軋軋機軋製成高精度鋁鋼鋁複合帶；用真空爐中650-850℃的溫度下，對鋁鋼鋁複合帶進行退火1-4小時，使二種金屬材料複合層的結構分子溶合，然後再在真空爐中冷卻至室溫；將兩種帶材進行複合，使帶材複合成一體、精軋；將複合材料進行平整、拋光，按照用戶的要求對帶材進行分剪後進行包裝即可。
文檔編號C22C38/06GK101660087SQ200910177029
公開日2010年3月3日 申請日期2009年9月18日 優先權日2009年9月18日
發明者葉偉德 申請人:浙江兆隆合金股份有限公司