造的加工工藝，澆注溫度為1600°C，擠壓鑄造壓力為50MPa，使鋼和鋼之間形成冶金結合；
[0067]步驟四、將得到的16MnL_Q235鋼鋼雙金屬乳制坯料進行乳制前退火處理，退火溫度為300°C，時間為1min，然后繼續(xù)進行冷乳加工，壓下率為10%，乳制溫度為_100°C，乳制速度為0.0lm/s;
[0068]步驟五、將得到的鋼鋼雙金屬復合材料放入退火爐中進行乳制后退火處理，退火溫度為300°C，退火時間為50min。
[0069]經檢測發(fā)現在結合區(qū)域沒有出現氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷;兩種鋼材之間沒有明顯的界面，形成了冶金結合，可見利用表面保護鋅層很好的解決了氧化膜阻礙冶金結合形成的難題。經檢測，鋼鋼雙金屬復合材料性能良好，剝離強度為228N/mm。
[0070] 實施例6
[0071 ]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，包括如下步驟:
[0072]步驟一、對待連接固態(tài)304不銹鋼預置材料進行熱浸鍍鋅表面處理，鋅層厚度為50ym;
[0073]步驟二、將表面處理后的固態(tài)304不銹鋼預置在模具型腔內所需位置；
[0074]步驟三、在電阻爐內熔化16MnL低合金高強度鋼澆入模具型腔內，利用擠壓鑄造的加工工藝，澆注溫度為1800°C，擠壓鑄造壓力為70MPa，使鋼和鋼之間形成冶金結合；
[0075]步驟四、將得到的304_16MnL鋼鋼雙金屬乳制坯料進行乳制前退火處理，退火溫度為100°C，時間為10min，然后繼續(xù)進行熱乳加工，壓下率為40%，乳制溫度為100°C，乳制速度為10m/s;
[0076]步驟五、將得到的鋼鋼雙金屬復合材料放入退火爐中進行乳制后退火處理，退火溫度為400°C，退火時間為5min。
[0077]經檢測發(fā)現在結合區(qū)域沒有出現氧化夾渣、吸氣、熱裂等缺陷;兩種鋼材之間沒有明顯的界面，形成了冶金結合，可見利用表面保護鋅層很好的解決了氧化膜阻礙冶金結合形成的難題。經檢測，鋼鋼雙金屬復合材料性能良好，剝離強度為230N/mm。
[0078]對比例I
[0079]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，技術方案與實施例1相同，不同之處僅在于鍍鋅層厚度為80μπι。
[0080]經檢測發(fā)現在結合區(qū)域出現了氧化夾渣、氣孔、熱裂等缺陷。兩種材料之間不能形成冶金結合，界面區(qū)域沒有形成連續(xù)均勻的金屬間化合物，且鋅元素在界面處聚集，在界面上有明顯的裂紋出現。經檢測，鋼鋁雙金屬復合材料力學性能較差，剝離強度小于10N/mm。[0081 ] 對比例2
[0082]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，技術方案與實施例1相同，不同之處僅在于固液復合鑄造之后不進行乳制工序。
[0083]經檢測發(fā)現在結合區(qū)域沒有出現氧化夾渣、氣孔、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結合，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合，但是兩種金屬之間形成硬厚的中間化合物，嚴重影響連接性能。經檢測，鋼鋁雙金屬復合材料力學性能較差，剝離強度為18N/mm。
[0084]對比例3
[0085]本實施例涉及一種固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，技術方案與實施例1相同，不同之處僅在于乳制坯料是未經固液復合鑄造連接的鋼材和鎂材，機械拼合在一起進行乳制工序。
[0086]經檢測發(fā)現在結合區(qū)域沒有出現氧化夾渣、氣孔、熱裂等缺陷。兩種材料之間形成冶金結合，界面區(qū)域有金屬間化合物，說明兩金屬間形成了冶金結合，但是金屬間化合物并不連續(xù)，且兩種金屬之間存在氧化皮，正是由于氧化皮的存在影響了兩種金屬之間形成連續(xù)的金屬間化合物，導致連接性能及導電性能比實施例一中結果差。經檢測，鋼鋁雙金屬復合材料力學性能較差，剝離強度為I ON/mm。
[0087]以上對本發(fā)明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的范圍內做出各種變形或修改，這并不影響本發(fā)明的實質內容。
【主權項】
1.一種固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，所述方法包括固液復合鑄造制備雙金屬乳制坯料的步驟、乳制所述坯料制備雙金屬復合材料的步驟。2.根據權利要求1所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，固液復合鑄造制備雙金屬乳制坯料的步驟具體包括: 處理預置:對待連接固態(tài)銅預置材料進行表面處理，處理后預置在模具型腔內； 鑄造結合:將液態(tài)待澆注材料澆注入所述模具型腔內，鑄造形成雙金屬乳制坯料。3.根據權利要求2所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，所述澆注材料包括熔點低于或等于固態(tài)鋼材料的金屬或合金。4.根據權利要求2所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，處理預置的步驟中，所述表面處理具體指鍍鋅保護層。5.根據權利要求2所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，鑄造結合的步驟中，所述鑄造的方法包括砂型鑄造、金屬型鑄造、低壓鑄造、高壓鑄造、真空鑄造、擠壓鑄造或離心鑄造;所述澆注溫度為450?ISOO0C。6.根據權利要求1所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，乳制所述坯料制備雙金屬復合材料的步驟中，所述乳制的方式為雙層乳制或三層乳制;所述乳制為冷乳、溫乳或熱乳； 所述乳制的溫度為-100?澆注材料熔點以下100°C; 所述乳制的壓下率為10?75%，乳制的速度為0.01?10m/s。7.根據權利要求1或6所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，所述乳制所述坯料制備雙金屬復合材料的步驟還包括對所得雙金屬復合材料進行乳制后退火處理。8.根據權利要求7所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，所述退火處理的溫度為100?澆注材料熔點以下100°C，退火處理的時間為5?300mino9.根據權利要求1或6所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，所述乳制所述坯料制備雙金屬復合材料的步驟還包括對所得雙金屬乳制坯料進行乳制前退火處理。10.根據權利要求9所述的固態(tài)鋼材固液復合及乳制組合制備雙金屬復合材料的方法，其特征在于，所述退火處理的溫度為100?澆注材料熔點以下100°C，退火處理的時間為O?300mino
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種固態(tài)鋼材固液復合及軋制組合制備雙金屬復合材料的方法；所述方法包括固液復合鑄造制備雙金屬軋制坯料的步驟、軋制所述坯料制備雙金屬復合材料的步驟。本發(fā)明特征在于利用表面鋅層保護后固液連接的工藝手段，解決了傳統(tǒng)焊接方法連接鋼和其它材料時容易出現的氣孔、燒穿、中間化合物層過厚等一系列的問題，克服了鋼材在高溫下表面易形成氧化膜阻礙鋼和其它材料之間冶金結合形成的難題，然后通過軋制方法成型，破碎固液復合過程中界面上形成的中間化合物，提高了雙金屬復合材料以及基體材料的力學性能和物理性能。本發(fā)明無需氣體保護、復合技術簡單、工藝條件寬泛易操作、工藝設備要求簡單、界面結合強度高、導電和導熱性能好。
【IPC分類】B21B1/38, B22D19/16, C21D1/26
【公開號】CN105499545
【申請?zhí)枴緾N201510981814
【發(fā)明人】王渠東, 劉騰, 劉國平
【申請人】上海交通大學
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2015年12月23日