進行擠壓前熱處理,溫度小于100°C時,不能起到去除應力的效果。溫度高于上限或者時間長于300min時,兩種金屬之間劇烈反應,中間化合物層厚度會很厚,可能會出現(xiàn)裂紋等缺陷,同時會影響乳制過程及得到的雙金屬復合材料性能,或者造成澆注材料甚至固態(tài)鋼預置材料熔化,不能形成所需雙金屬復合材料。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有如下的有益效果:
[0022]1、與傳統(tǒng)焊接方法相比,避免了氣孔、氧化夾渣、燒穿、中間化合物層過厚等問題的出現(xiàn);
[0023]2、與單一液液復合方法相比,對設備要求較低,對于材料的外形、尺寸要求較低;
[0024]3、與單一固固復合方法相比,解決了表面氧化膜的問題,能夠在固態(tài)鋼預置材料表面形成均勻連續(xù)的鋅層,使雙金屬復合材料的物理性能達到較高水平;
[0025]4、與單一固液復合方法相比,解決了澆注溫度控制不好時界面上會形成較厚的中間化合物的問題,提高了雙金屬復合材料的力學性能和物理性能,相比于單一固液復合,剪切性能提升非常明顯。同時鋼及澆注基體材料的性能也得到了提高。
【附圖說明】
[0026]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述,本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
[0027]圖1為預置固態(tài)鋼材后固液復合鑄造及擠壓組合制備雙金屬復合材料;其中,I為固態(tài)鋼預置材料,2為液態(tài)澆注成型材料。
【具體實施方式】
[0028]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行詳細說明。以下實施例將有助于本領域的技術(shù)人員進一步理解本發(fā)明,但不以任何形式限制本發(fā)明。應當指出的是,對本領域的普通技術(shù)人員來說,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。這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0029]本發(fā)明制備的材料具體見圖1;其中,I為固態(tài)鋼預置材料,2為液態(tài)澆注成型材料。
[0030]實施例1
[0031]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合鑄造及擠壓組合工藝制備雙金屬復合材料的方法,包括如下步驟:
[0032]步驟一、對待連接固態(tài)Q235A結(jié)構(gòu)鋼預置材料進行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為Iym ;
[0033]步驟二、將表面處理后的固態(tài)Q235A結(jié)構(gòu)鋼預置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0034]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化6101擠壓態(tài)鋁合金模具型腔內(nèi),利用金屬型鑄造的加工工藝,澆注溫度為680°C,使鋼和鋁之間形成冶金結(jié)合;
[0035]步驟四、將得到的Q235A結(jié)構(gòu)鋼-6101鋼鋁雙金屬擠壓坯料進行擠壓前退火處理,退火溫度為200°C,退火時間為30min,然后繼續(xù)進行擠壓加工,擠壓坯料預熱溫度為150°C,模具溫度為150°C,擠壓比為10,在擠壓過程中,擠壓速度為lmm/s;
[0036]步驟五、將得到的鋼鋁雙金屬復合材料放入退火爐中進行擠壓后退火處理,退火溫度為100°c,退火時間為300min。
[0037]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氣孔、氧化夾渣、燒穿、中間化合物層過厚等缺陷。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,說明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測,鋼鋁雙金屬復合材料性能良好,剪切強度為80MPa。
[0038]實施例2
[0039]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合鑄造及擠壓組合工藝制備雙金屬復合材料的方法,包括如下步驟:
[0040]步驟一、對待連接固態(tài)316L不銹鋼預置材料進行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為15μπι;
[0041]步驟二、將表面處理后的固態(tài)316L不銹鋼預置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0042]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700°C,擠壓鑄造壓力為70MPa,使鋼和鋁之間形成冶金結(jié)合;
[0043]步驟四、將得到的316L-A356鋼鋁雙金屬復合材料材料繼續(xù)進行擠壓加工,擠壓坯料預熱溫度為200°C,模具溫度為200°C,擠壓比為2,在擠壓過程中,擠壓速度為5mm/s;
[0044]步驟五、將得到的鋼鋁雙金屬復合材料放入退火爐中進行擠壓后退火處理,退火溫度為100°C,退火時間為10min。
[0045]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氣孔、氧化夾渣、燒穿、中間化合物層過厚等缺陷。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,說明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測,鋼鋁雙金屬復合材料性能良好,剪切強度為78MPa。
[0046]實施例3
[0047]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合鑄造及擠壓組合工藝制備雙金屬復合材料的方法,包括如下步驟:
[0048]步驟一、對待連接固態(tài)316L不銹鋼預置材料進行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為15μπι;
[0049]步驟二、將表面處理后的固態(tài)316L不銹鋼預置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0050]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化AZ91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700°C,擠壓鑄造壓力為50MPa,使鋼和鎂之間形成冶金結(jié)合;
[0051]步驟四、將得到的316L-AZ91鋼鎂雙金屬擠壓坯料進行擠壓前退火處理,退火溫度為100°C,退火時間為300min,然后繼續(xù)進行擠壓加工,擠壓坯料預熱溫度為100°C,模具溫度為100°C,擠壓比為100,在擠壓過程中,擠壓速度為5mm/s;
[0052]步驟五、將得到的鋼鎂雙金屬復合材料放入退火爐中進行擠壓后退火處理,退火溫度為300°C,退火時間為5min。
[0053]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氣孔、氧化夾渣、燒穿、中間化合物層過厚等缺陷。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,說明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測,鋼鎂雙金屬復合材料性能良好,剪切強度為85MPa。
[0054]實施例4
[0055]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合鑄造及擠壓組合工藝制備雙金屬復合材料的方法,包括如下步驟:
[0056]步驟一、對待連接固態(tài)16MnL低合金高強度鋼預置材料進行熱噴涂鋅表面處理,鋅層厚度為50μηι;
[0057]步驟二、將表面處理后的固態(tài)16MnL低合金高強度鋼預置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0058]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化AZ31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,使鋼和鎂之間形成冶金結(jié)合;
[0059]步驟四、將得到的16MnL-AZ31鋼鎂雙金屬擠壓坯料進行擠壓前退火處理,退火溫度為100°C,退火時間為500min,然后繼續(xù)進行擠壓加工,擠壓坯料預熱溫度為200°C,模具溫度為300°C,擠壓比為5,在擠壓過程中,擠速度為10mm/s;
[0060]步驟五、將得到的鋁鎂雙金屬復合材料放入退火爐中進行擠壓后退火處理,退火溫度為200°C,退火時間為60min。
[0061]經(jīng)檢測發(fā)現(xiàn)在結(jié)合區(qū)域沒有出現(xiàn)氣孔、氧化夾渣、燒穿、中間化合物層過厚等缺陷。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,說明兩金屬間形成了冶金結(jié)合。經(jīng)檢測,鋼鎂雙金屬復合材料性能良好,剪切強度為55MPa。
[0062]實施例5
[0063]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合鑄造及擠壓組合工藝制備雙金屬復合材料的方法,包括如下步驟:
[0064]步驟一、對待連接固態(tài)16MnL低合金高強度鋼預置材料進行電鍍鋅表面處理,鋅層厚度為0.1ym;
[0065]步驟二、將表面處理后的固態(tài)16MnL低合金高強度鋼預置在模具型腔內(nèi)所需位置;
[0066]步驟三、在電阻爐內(nèi)熔化Q235結(jié)構(gòu)鋼后澆入模具型腔內(nèi),利用擠壓鑄