超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料及其製造方法
2023-05-23 07:57:21 1
專利名稱：超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬複合材料，屬於新材料技術領域，具體是涉及一種超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料。同時，本發明還公開該複合金屬材料的製造方法。
背景技術：
眾所周知，金屬銅具有良好延展性、導電導熱性、耐腐蝕性，具有亮麗的金屬光澤，是人們長期使用的一種裝飾性金屬材料，廣泛應用於航空、航天、汽車、運輸、橋梁、民用建築、體育設施及國防建設等諸多領域。同時，銅還具有很好的殺菌消毒功能，是非常好的食品容器和餐具。由於銅資源在自然界儲量較少，價格較為昂貴，使其不能得到廣範的應用。現有技術中，主要採用下述方案來解決上述問題一、使用純銅(紅銅)或銅合金(黃銅)板材經深衝加工，製造出不同用途的銅製品。如燈具、門鎖、餐具和建材裝飾面板等。該方案存在的缺陷銅材價格較高，使銅製品製造成本高，產品價格昂貴，不能得到廣泛的應用。二、採用鋼材深衝成形後的製品表面電鍍一層銅，替代純銅製品。該方案存在的缺陷電鍍銅製品由於銅層的緻密性、附著性、抗衝擊性和耐腐蝕性較差，製品的使用壽命短。電鍍液對環境汙染也非常嚴重。
發明內容
針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供了一種表面性能等同於純銅，而整體機械性能超過純銅的新材料，即超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料。本發明採用的技術方案如下超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，其特徵在於，以鋼帶卷作為基材，基材的上、下兩面複合有銅帶卷，複合材料金屬分層重量比為銅11 30%，鋼70 89%。優選地，所述鋼帶卷為冷軋帶卷或熱軋帶卷，採用碳素鋼08A1或無間隙原子鋼IF。進一步，所述鋼帶卷厚度為2. 0 8. 0mm，寬度為600 1000mm。優選地，所述銅帶卷為紫銅T3或黃銅H68 H90。進一步，所述銅帶卷厚度為0. 3 2. 0mm，寬度為600 1000mm。超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料的製造方法，步驟如下①、冷軋軋機的入口側設有三套帶卷開卷設備，分上中下布置；中層的鋼帶開卷後，經砂帶打磨機將鋼帶上下表面的氧化鐵皮打磨乾淨，然後用鋼絲刷機將鋼帶表面刷毛，使其表面達到複合軋制要求的表面織構；上、下層的銅帶開卷後，用鋼絲刷機將複合面的表面刷毛，使其複合面也達到複合要求的表面織構；
三層金屬經表面處理好後同時穿過軋機，並將帶頭送至卷進取機鉗口夾住，使複合後的帶材纏繞在卷取機的捲筒上，進行複合軋制，軋制變形量為60 70% ；②、全氫罩式退火將複合帶卷垛放在罩式退火爐臺上，每兩卷之間放置一塊中間對流板，頂部放頂部對流板，扣上保護內罩和加熱罩，用氮氣吹掃爐內空氣，使爐內氧氣量降到升溫退火要求；向爐內通入氨分解氮氫混合氣體，要求氮氫比為25 : 75,露點-50°C,爐內殘氨^ 5ppm ；按100°C /h的升溫速率將爐溫升到680 720°C，保溫4 6小時；
開始降溫，移出加熱罩，扣上冷卻罩，空冷至550°C，再採取快速水冷卻至90°C以下，再吊開冷卻罩和保護罩，冷卻至40°C ;③、平整經複合軋制和退火後的複合帶卷，通過四輥單機架平整機進行平整，帶材的平整度為I. 8 2. 2%。優選地，平整操作後還設有精整步驟，精整步驟包括①、質量檢查，將不良品和不合格品切除；②、表面磨砂或拋光處理；③、縱剪分條或橫剪定尺剪板；④、包裝入庫。製造方法中，複合軋制後的帶卷在全氫光亮罩式退火爐進行退火，消除冷軋加工硬化，形成良好的衝壓性能，同時有利於複合材料的結合界面金屬原子之間充分擴散，使銅鋼結合面上達到原子間結合形成一體，從而使製造的複合金屬材料表面性能等同於純銅，而整體機械性能超過純銅。本發明超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，與現有技術相比，其有益效果表現在I、節約銅資源，在使用銅鋼銅複合材料，銅的含量僅為11 30%。2、降低銅製品的生產成本，銅鋼銅複合材料的成本只有純銅的1/3。3、使有限的銅資源得到合理的使用，可廣泛應用於裝飾、家電、五金等各行各業。4、製造的複合金屬材料，表面質量好，厚度精度高，可進行超深衝加工，這是其他類似複合材料所無法比擬的優點，產品適應性較廣。
為了便於本領域技術人員理解，下面結合附圖對發明作進一步的說明。圖I是本發明超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料的結構示意圖。
具體實施例方式請參閱圖I，超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，以鋼帶卷作為基材1，基材I的上面3和下面2兩面複合有銅帶卷，其中鋼帶卷為冷軋帶卷或熱軋帶卷，採用碳素鋼08A1或無間隙原子鋼IF，厚度為2.O 8. Omm,寬度為 600 1000mm。銅帶卷為紫銅T3或黃銅H68 H90，銅帶卷厚度為0. 3 2. Omm,寬度為600 1000mm。超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料的製造方法實施例一①、原料準備A、鋼帶熱軋深衝鋼帶卷，鋼種為IF(無間隙原子鋼)規格2. 0 8. 0X600 1000 X Cmm (根據複合成品規格要求確定原料規格)化
學成份為
權利要求
1.超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，其特徵在於，以鋼帶卷作為基材，基材的上、下兩面複合有銅帶卷，複合材料金屬分層重量比為銅11 30%，鋼70 89%。
2.根據權利要求I所述的超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，其特徵在於，所述鋼帶卷為冷軋帶卷或熱軋帶卷，採用碳素鋼08A1或無間隙原子鋼IF。
3.根據權利要求2所述的超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，其特徵在於，所述鋼帶卷厚度為2. 0 8. Omm,寬度為600 1000mm。
4.根據權利要求I所述的超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，其特徵在於，所述銅帶卷為紫銅T3或黃銅H68 H90。
5.根據權利要求4所述的超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，其特徵在於，所述銅帶卷厚度為0. 3 2. Omm,寬度為600 1000mm。
6.製造權利要求I所述超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料的方法，其特徵在於，步驟如下 ①、冷軋 軋機的入口側設有三套帶卷開卷設備，分上中下布置； 中層的鋼帶開卷後，經砂帶打磨機將鋼帶上下表面的氧化鐵皮打磨乾淨，然後用鋼絲刷機將鋼帶表面刷毛，使其表面達到複合軋制要求的表面織構； 上、下層的銅帶開卷後，用鋼絲刷機將複合面的表面刷毛，使其複合面也達到複合要求的表面織構； 三層金屬經表面處理好後同時穿過軋機，並將帶頭送至卷進取機鉗口夾住，使複合後的帶材纏繞在卷取機的捲筒上，進行複合軋制，軋制變形量為60 70% ； ②、全氫罩式退火 將複合帶卷垛放在罩式退火爐臺上，每兩卷之間放置一塊中間對流板，頂部放頂部對流板，扣上保護內罩和加熱罩，用氮氣吹掃爐內空氣，使爐內氧氣量降到升溫退火要求； 向爐內通入氨分解氮氫混合氣體，要求氮氫比為25 : 75,露點-50°C,爐內殘氨≤ 5ppm ； 按100°C /h的升溫速率將爐溫升到680 720°C，保溫4 6小時； 開始降溫，移出加熱罩，扣上冷卻罩，空冷至550°C，再採取快速水冷卻至90°C以下，再吊開冷卻罩和保護罩，冷卻至40°C ； ③、平整 經複合軋制和退火後的複合帶卷，通過四輥單機架平整機進行平整，帶材的平整度為.1. 8 2. 2%。
7.根據權利要求6所述的超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料製造方法，其特徵在於，平整操作後還設有精整步驟，精整步驟包括 ①、質量檢查，將不良品和不合格品切除； ②、表面磨砂或拋光處理； ③、縱剪分條或橫剪定尺剪板； ④、包裝入庫。
全文摘要
本發明涉及一種金屬複合材料，屬於新材料技術領域，具體是涉及一種超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料。同時，本發明還公開該複合金屬材料的製造方法。超深衝銅鋼銅冷軋層壓複合金屬材料，以鋼帶卷作為基材，基材的上、下兩面複合有銅帶卷，複合材料金屬分層重量比為銅11～30％，鋼70～89％。複合軋制後的帶卷在全氫光亮罩式退火爐進行退火，消除冷軋加工硬化，形成良好的衝壓性能，同時有利於複合材料的結合界面金屬原子之間充分擴散，使銅鋼結合面上達到原子間結合形成一體，從而使製造的複合金屬材料表面性能等同於純銅，而整體機械性能超過純銅。
文檔編號B32B15/01GK102700186SQ201210179
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月2日 優先權日2012年6月2日
發明者徐瀧, 柯貴生 申請人:安徽博特金屬複合材料製造有限公司