間化合物層厚度會(huì)很厚,中間化合物硬脆的性質(zhì)會(huì)影響雙金屬?gòu)?fù)合材料的性能,或者有可能超過(guò)澆注材料甚至銅材的熔點(diǎn),導(dǎo)致材料恪化,不能形成雙金屬材料。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述乳制后退火處理的溫度為100?400°C。
[0020]優(yōu)選地,乳制所述坯料制備雙金屬?gòu)?fù)合材料的步驟還包括對(duì)所得雙金屬乳制坯料進(jìn)行乳制前退火處理。
[0021]優(yōu)選地,所述乳制前退火處理的溫度為100?澆注材料熔點(diǎn)以下100°C,退火處理的時(shí)間為O?300min。可以不進(jìn)行乳制前熱處理直接進(jìn)行乳制。如進(jìn)行乳制前熱處理,溫度小于100°C時(shí),不能起到去除應(yīng)力的效果。溫度高于上限或者時(shí)間長(zhǎng)于300min時(shí),兩種金屬之間劇烈反應(yīng),中間化合物層厚度會(huì)很厚,可能會(huì)出現(xiàn)裂紋等缺陷,同時(shí)會(huì)影響乳制過(guò)程及得到的雙金屬?gòu)?fù)合材料性能,或者造成澆注材料甚至固態(tài)銅預(yù)置材料熔化,不能形成所需雙金屬?gòu)?fù)合材料。
[0022]與現(xiàn)有其他技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0023]1、與傳統(tǒng)焊接方法相比,避免了氧化夾渣、吸氣、熱裂、成分偏析等問(wèn)題的出現(xiàn);
[0024]2、與單一液液復(fù)合方法相比,對(duì)設(shè)備要求較低,對(duì)于材料的外形、尺寸要求較低;
[0025]3、與單一固固復(fù)合方法相比,解決了表面氧化膜的問(wèn)題,能夠在固態(tài)銅預(yù)置材料表面形成均勻連續(xù)的鋅層,使雙金屬?gòu)?fù)合材料的物理性能達(dá)到較高水平;
[0026]4、與單一固液復(fù)合方法相比,解決了澆注溫度控制不好時(shí)界面上會(huì)形成較厚的中間化合物的問(wèn)題,提高了雙金屬?gòu)?fù)合材料的力學(xué)性能和物理性能,相比于單一固液復(fù)合,剝離強(qiáng)度提高了近一倍。同時(shí)基體材料的性能也得到了提高。
【附圖說(shuō)明】
[0027]通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯:
[0028]圖1為預(yù)置固態(tài)銅材后固液復(fù)合鑄造及乳制組合制備雙金屬?gòu)?fù)合材料示意圖,圖中I為固態(tài)預(yù)置銅材料,2為液態(tài)澆注成型材料。
【具體實(shí)施方式】
[0029]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是,對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō),在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下,還可以做出若干變形和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
[0030]圖1為本發(fā)明通過(guò)預(yù)置固態(tài)銅材后固液復(fù)合鑄造及乳制組合制備的雙金屬?gòu)?fù)合材料示意圖,圖中,I為固態(tài)預(yù)置銅材料,2為液態(tài)澆注成型材料。
[0031]實(shí)施例1
[0032]本實(shí)施例涉及一種固態(tài)銅材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬?gòu)?fù)合材料的方法,包括如下步驟:
[0033]步驟一、對(duì)待連接固態(tài)Cu-Cr-Zr銅合金預(yù)置材料進(jìn)行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為15μηι;
[0034]步驟二、將表面處理后的固態(tài)Cu-Cr-Zr銅合金預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0035]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化6101擠壓態(tài)鋁合金后澆入模具型腔內(nèi),利用金屬型鑄造的加工工藝,澆注溫度為680 °C,使銅和鋁之間形成冶金結(jié)合;
[0036]步驟四、將得到的Cu-Cr-Zr-6101銅鋁雙金屬乳制坯料進(jìn)行乳制前退火處理,退火溫度為100 °C,時(shí)間為10miη,然后繼續(xù)進(jìn)行熱乳加工,壓下率為40 %,乳制溫度為150 °C,乳制速度為5m/s;
[0037]步驟五、將得到的銅鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料放入退火爐中進(jìn)行乳制后退火處理,退火溫度為100°C,退火時(shí)間為300min。
[0038]經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結(jié)合,界面區(qū)域有連續(xù)分布的金屬間化合物,說(shuō)明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測(cè),銅鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料性能良好,剝離強(qiáng)度為16N/mm。
[0039]實(shí)施例2
[0040]本實(shí)施例涉及一種固態(tài)銅材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬?gòu)?fù)合材料的方法,包括如下步驟:
[0041]步驟一、對(duì)待連接固態(tài)T2紫銅預(yù)置材料進(jìn)行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為15μπι;
[0042]步驟二、將表面處理后的固態(tài)Τ2紫銅預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0043]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化Α356鑄造鋁合金后澆入模具型腔內(nèi),利用擠壓鑄造的加工工藝,澆注溫度7000C,擠壓鑄造壓力為70MPa,使銅和鋁之間形成冶金結(jié)合;
[0044]步驟四、將得到的T2-A356銅鋁雙金屬乳制坯料進(jìn)行乳制前退火處理,退火溫度為3000C,時(shí)間為20min,然后繼續(xù)進(jìn)行熱乳加工,壓下率為60%,乳制溫度為450 V,乳制速度為5m/s;
[0045]步驟五、將得到的銅鋁雙金屬?gòu)?fù)合材料放入退火爐中進(jìn)行乳制后退火處理,退火溫度為100°C,退火時(shí)間為20min。
[0046]經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結(jié)合,界面區(qū)域有連續(xù)分布的金屬間化合物,說(shuō)明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測(cè),銅鎂雙金屬?gòu)?fù)合材料力學(xué)性能良好,剝離強(qiáng)度為21N/mm。
[0047]實(shí)施例3
[0048]本實(shí)施例涉及一種固態(tài)銅材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬?gòu)?fù)合材料的方法,包括如下步驟:
[0049]步驟一、對(duì)待連接固態(tài)T2紫銅預(yù)置材料進(jìn)行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為15μπι;
[0050]步驟二、將表面處理后的固態(tài)Τ2紫銅預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0051]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化ΑΖ91鎂合金后澆入模具型腔內(nèi),利用擠壓鑄造的加工工藝,澆注溫度為6500C,擠壓鑄造壓力為50MPa,使鋁和鎂之間形成冶金結(jié)合;
[0052]步驟四、將得到的T2-AZ91銅鎂雙金屬乳制坯料進(jìn)行乳制前退火處理,退火溫度為350°C,時(shí)間為5min,然后繼續(xù)進(jìn)行溫乳加工,壓下率為40%,乳制溫度50°C,乳制速度為1m/s;
[0053]步驟五、將得到的銅鎂雙金屬?gòu)?fù)合材料放入退火爐中進(jìn)行乳制后退火處理,退火溫度為100°c,退火時(shí)間為5min。
[0054]經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結(jié)合,界面區(qū)域有連續(xù)分布的金屬間化合物,說(shuō)明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測(cè),銅鎂雙金屬?gòu)?fù)合材料力學(xué)性能良好,剝離強(qiáng)度為36N/mm。
[0055]實(shí)施例4
[0056]本實(shí)施例涉及一種固態(tài)銅材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬?gòu)?fù)合材料的方法,包括如下步驟:
[0057]步驟一、對(duì)待連接固態(tài)T2紫銅預(yù)置材料進(jìn)行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為50μπι;
[0058]步驟二、將表面處理后的固態(tài)Τ2紫銅預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0059]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化ΑΖ31鎂合金后澆入模具型腔內(nèi),利用砂型鑄造的加工工藝,澆注溫度為720°C,使銅和鎂之間形成冶金結(jié)合;
[0060]步驟四、將得到的Τ2-ΑΖ31銅鎂繼續(xù)進(jìn)行熱乳加工,壓下率為50%,乳制溫度為100°C,乳制速度為0.5m/s;
[0061]步驟五、將得到的銅鎂雙金屬?gòu)?fù)合材料放入退火爐中進(jìn)行乳制后退火處理,退火溫度為100°C,退火時(shí)間為1min。
[0062]經(jīng)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒(méi)有出現(xiàn)氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結(jié)合,界面區(qū)域有連續(xù)分布的金屬間化合物,說(shuō)明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測(cè),銅鎂雙金屬?gòu)?fù)合材料力學(xué)性能良好,剝離強(qiáng)度為32N/mm。
[0063]實(shí)施例5
[0064]本實(shí)施例涉及一種固態(tài)銅材固液復(fù)合及乳制組合制備雙金屬?gòu)?fù)合材料的方法,包括如下步驟:
[0065]步驟一、對(duì)待連接固態(tài)H96銅合金預(yù)置材料進(jìn)行電鍍鋅表面處理,鋅層厚度為0.1μm;
[0066]步驟二、將表面處理后的固態(tài)H96銅合金預(yù)置在模具型腔內(nèi)所需位置;