本發(fā)明涉及一種熱雙金屬材料及其制備方法，具體說，涉及一種以電工純鐵為中間層的熱雙金屬材料及其制備方法，屬于金屬材料
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：熱雙金屬材料是一種功能性的溫度敏感材料，由兩種或兩種以上不同熱膨脹系數(shù)的材料組成，其中主動(dòng)層采用熱膨脹系數(shù)較大的材料，被動(dòng)層采用熱膨脹系數(shù)較小的材料，它能根據(jù)溫度變化而產(chǎn)生形狀的變化，主要應(yīng)用于溫控器、低壓電器和儀器儀表等領(lǐng)域，如：用于低壓斷路器的過載保護(hù)，當(dāng)電流過載時(shí)，導(dǎo)致了材料溫升使雙金屬片產(chǎn)生彎曲，從而使電路導(dǎo)通或斷開。目前應(yīng)用于低壓電器上的熱雙金屬材料通常為三層復(fù)合結(jié)構(gòu)，包括主動(dòng)層、被動(dòng)層及位于主動(dòng)層和被動(dòng)層之間的中間層，由于低壓電器上的熱雙金屬材料對(duì)材料的溫曲率和電阻率一致性、耐腐蝕性和焊接性等方面均有較高要求，因此，目前的熱雙金屬材料的中間層材料主要采用純鎳。目前此類以純鎳為中間層的熱雙金屬材料，每年需求量約為2000噸，由于鎳是價(jià)格昂貴的有色金屬，導(dǎo)致生產(chǎn)成本很高，為了降低熱雙金屬的生產(chǎn)成本，因此需要開發(fā)低成本的少鎳或無(wú)鎳中間層的熱雙金屬材料。中國(guó)專利cn201410157022.9中公開了一種可節(jié)省鎳的層狀熱雙金屬材料，該熱雙金屬材料的中間層不用純鎳，而是采用銅合金層與鋼合金層的相互層狀復(fù)合的合金組合層，合金組合層的層數(shù)為2-4層，合金組合層的厚度占熱雙金屬材料總厚度的5％-40％，其中，銅合金層的材質(zhì)為c11000或c10200或c10700的任一種，鋼合金層的材質(zhì)為sus430或sus304的任一種；該專利雖然節(jié)約了鎳的用量，但是中間層采用的銅合金層與鋼合金層價(jià)格依舊較為昂貴，生產(chǎn)成本還是較高。中國(guó)專利cn200810200901.x、cn200810041654.3、cn200810200898.1、cn200810200899.6中都分別公開了一種熱雙金屬材料，上述熱雙金屬材料的中間層采用電工純鐵代替純鎳，節(jié)約了鎳的用量，降低了生產(chǎn)成本。上述專利中以電工純鐵或銅合金層與鋼合金層的相互層狀復(fù)合的合金組合層代替雙金屬材料使用的純鎳中間層，節(jié)約了鎳的用量，雖然在一定程度上降低了生產(chǎn)成本，但是由于純鎳中間層的缺失，導(dǎo)致其耐腐蝕性能降低，而低壓電器上使用的熱雙金屬材料對(duì)耐腐蝕性能要求較高，這就導(dǎo)致上述熱雙金屬材料無(wú)法滿足使用需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種成本低廉、耐腐蝕性好的以電工純鐵為中間層的熱雙金屬材料及其制備方法，以克服現(xiàn)有熱雙金屬材料的缺陷。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種以電工純鐵為中間層的熱雙金屬材料，為層狀結(jié)構(gòu)，包括主動(dòng)層、被動(dòng)層及夾設(shè)在主動(dòng)層與被動(dòng)層之間的中間層，所述主動(dòng)層材料為鐵鎳鉻合金feni22cr3，所述中間層材料為電工純鐵，所述被動(dòng)層材料為鐵鎳合金feni36。作為優(yōu)選方案，在所述熱雙金屬材料的總厚度中：主動(dòng)層的厚度占32-42％，中間層的厚度占24-34％，被動(dòng)層的厚度占29-39％。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述熱雙金屬材料的總厚度為1.0-1.1mm，其中：主動(dòng)層的厚度占35-39％，中間層的厚度占27-31％，被動(dòng)層的厚度占32-36％。作為優(yōu)選方案，鐵鎳鉻合金feni22cr3的化學(xué)組成為：c≤0.03％，si≤0.2％，mn≤0.3％，p≤0.01％，s≤0.01％，ni：21.5-22.5％，cr：2.9-3.1％，fe：余量，以上百分比均為質(zhì)量百分比。作為優(yōu)選方案，電工純鐵的材質(zhì)為dt3純鐵，其化學(xué)組成為：fe：99-99.8％，c≤0.04％，si≤0.2％，mn≤0.3％，p≤0.01％，s≤0.01％，cr≤0.1％，ni≤0.1％，mo≤0.1％，殘余元素總和≤0.2％，以上百分比均為質(zhì)量百分比。作為優(yōu)選方案，鐵鎳合金feni36的化學(xué)組成為：c≤0.03％，si≤0.2％，mn≤0.3％，p≤0.01％，s≤0.01％，co≤0.2％，cr≤0.2％，ni：35-37％，fe：余量，以上百分比均為質(zhì)量百分比。一種制備本發(fā)明所述的以電工純鐵為中間層的熱雙金屬材料的方法，包括初軋、擴(kuò)散退火和精軋，所述初軋的溫度高于100℃，初軋的壓下率大于80％，所述精軋為冷軋，精軋的壓下率大于70％。作為優(yōu)選方案，以電工純鐵為中間層的熱雙金屬材料的制備包括如下步驟：1)原材料選用：選擇鐵鎳鉻合金為主動(dòng)層材料，選擇電工純鐵為中間層材料，選擇鐵鎳合金為被動(dòng)層材料，且所選擇的材料均為帶材；2)清洗：對(duì)主動(dòng)層材料、中間層材料和被動(dòng)層材料的表面進(jìn)行清洗處理；3)粗化：對(duì)主動(dòng)層材料、中間層材料和被動(dòng)層材料的表面進(jìn)行粗化處理；4)烘干：將主動(dòng)層材料、中間層材料和被動(dòng)層材料在100-200℃、氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行烘干處理；5)初軋：將主動(dòng)層材料、中間層材料和被動(dòng)層材料在氨分解氣氛下進(jìn)行初軋?zhí)幚?，使三層材料?fù)合為一整體，所述初軋的溫度為100-500℃、壓下率為80-98％；6)擴(kuò)散退火：將初軋復(fù)合后的材料在300-1000℃下進(jìn)行擴(kuò)散退火處理；7)精軋：將擴(kuò)散退火后的材料進(jìn)行精軋?zhí)幚?，壓下率?0-95％；8)拉彎矯直：通過拉彎矯直機(jī)對(duì)精軋后的材料進(jìn)行拉彎矯直處理；9)分條：通過分條機(jī)將拉彎矯直后的材料切割成寬度相等的金屬長(zhǎng)帶；10)沖壓：將金屬長(zhǎng)帶沖壓成所要求形狀的元件；11)穩(wěn)定化退火：將沖壓的元件在分解氨氣氛下進(jìn)行穩(wěn)定化退火處理，退火溫度為200-500℃，保溫時(shí)間為30-360分鐘，即得所述熱雙金屬材料。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，步驟5)中，所述初軋的溫度為220-240℃、壓下率為90-95％。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，步驟6)中，所述擴(kuò)散退火的溫度為810-830℃。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，步驟7)中，所述精軋的壓下率為85-90％。作為進(jìn)一步優(yōu)選方案，步驟11)中，穩(wěn)定化退火的溫度為230-250℃，保溫時(shí)間為60-90分鐘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下顯著性有益效果：由于本發(fā)明提供的熱雙金屬材料的主動(dòng)層材料為鐵鎳鉻合金，中間層材料為電工純鐵，被動(dòng)層材料為鐵鎳合金，中間層采用廉價(jià)的電工純鐵代替以往的純鎳或銅合金層與鋼合金層的相互層狀復(fù)合的合金組合層，因此，本發(fā)明不僅降低了生產(chǎn)成本，并且在各層材料的協(xié)同作用下，具有良好的溫曲率、電阻率和焊接性能，能滿足低壓電器的應(yīng)用要求，尤其是，還具有良好的耐腐蝕性，可以應(yīng)用于潮濕環(huán)境的電子元器件；另外，本發(fā)明的制備工藝經(jīng)濟(jì)實(shí)用，制備過程簡(jiǎn)單，成本低廉，無(wú)需特殊設(shè)備和苛刻條件，易于實(shí)現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)。附圖說明圖1是本發(fā)明提供的一種以電工純鐵為中間層的熱雙金屬材料的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是對(duì)本發(fā)明所述熱雙金屬材料橫截面的掃描電子顯微鏡照片。圖中：1-主動(dòng)層；2-中間層；3-被動(dòng)層。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例和對(duì)比例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案做進(jìn)一步詳細(xì)、完整地說明。實(shí)施例11)原材料選用：選擇feni22cr3合金為主動(dòng)層1材料，選擇dt3純鐵為中間層2材料，選擇feni36合金為被動(dòng)層3材料，所選擇的材料均為帶材，帶材的寬度為100mm，退火態(tài)；2)清洗：對(duì)主動(dòng)層材料、中間層材料和被動(dòng)層材料的表面進(jìn)行清洗處理，以去除其表面的油污和氧化物；3)粗化：對(duì)主動(dòng)層1材料、中間層2材料和被動(dòng)層3材料的表面進(jìn)行粗化處理，以提高熱雙金屬材料層間的結(jié)合強(qiáng)度；4)烘干：將主動(dòng)層1材料、中間層2材料和被動(dòng)層3材料在150℃、氮?dú)鈿夥障逻M(jìn)行烘干處理；5)初軋：將主動(dòng)層1材料、中間層2材料和被動(dòng)層3材料在氨分解氣氛下進(jìn)行初軋?zhí)幚恚谷龑硬牧蠌?fù)合為一整體，初軋溫度為220℃，壓下率為93％；6)擴(kuò)散退火：將初軋復(fù)合后的材料在810℃下進(jìn)行擴(kuò)散退火處理，以提高熱雙金屬材料層間的結(jié)合強(qiáng)度；7)精軋：將擴(kuò)散退火后的材料進(jìn)行精軋?zhí)幚?，壓下率?8％；8)拉彎矯直：通過拉彎矯直機(jī)對(duì)精軋后的材料進(jìn)行拉彎矯直處理，以提高熱雙金屬帶材的平直度；9)分條：通過分條機(jī)將拉彎矯直后的材料切割成寬度相等的金屬長(zhǎng)帶；10)沖壓：將金屬長(zhǎng)帶沖壓成所要求形狀的元件；11)穩(wěn)定化退火：將沖壓的元件在分解氨氣氛下進(jìn)行穩(wěn)定化退火處理，以提高熱雙金屬材料性能的均勻性，退火溫度為250℃，保溫時(shí)間為60分鐘，即得所述熱雙金屬材料，該熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.081mm，主動(dòng)層1厚度為0.397mm，中間層2厚度為0.313mm，被動(dòng)層3厚度為0.371mm。圖2為本實(shí)施例制備得到的熱雙金屬材料的橫截面圖，從圖中可見，本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)如表1所示。實(shí)施例2本實(shí)施例中初軋溫度為215℃，壓下率為92％，擴(kuò)散退火的溫度為815℃，精軋的壓下率為88％，穩(wěn)定化退火的溫度為235℃，保溫時(shí)間為70分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.079mm，主動(dòng)層1厚度為0.395mm，中間層2厚度為0.311mm，被動(dòng)層3厚度為0.373mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例3本實(shí)施例中初軋溫度為225℃，壓下率為93％，擴(kuò)散退火的溫度為825℃，精軋的壓下率為89％，穩(wěn)定化退火的溫度為245℃，保溫時(shí)間為65分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.082mm，主動(dòng)層1厚度為0.398mm，中間層2厚度為0.314mm，被動(dòng)層3厚度為0.370mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例4本實(shí)施例中初軋溫度為235℃，壓下率為94％，擴(kuò)散退火的溫度為830℃，精軋的壓下率為90％，穩(wěn)定化退火的溫度為250℃，保溫時(shí)間為75分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.080mm，主動(dòng)層1厚度為0.397mm，中間層2厚度為0.314mm，被動(dòng)層3厚度為0.369mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例5本實(shí)施例中初軋溫度為205℃，壓下率為90％，擴(kuò)散退火的溫度為805℃，精軋的壓下率為87％，穩(wěn)定化退火的溫度為255℃，保溫時(shí)間為60分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.079mm，主動(dòng)層1厚度為0.395mm，中間層2厚度為0.312mm，被動(dòng)層3厚度為0.372mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例6本實(shí)施例中初軋溫度為240℃，壓下率為95％，擴(kuò)散退火的溫度為830℃，精軋的壓下率為90％，穩(wěn)定化退火的溫度為250℃，保溫時(shí)間為60分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.082mm，主動(dòng)層1厚度為0.396mm，中間層2厚度為0.314mm，被動(dòng)層3厚度為0.372mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例7本實(shí)施例中初軋溫度為245℃，壓下率為98％，擴(kuò)散退火的溫度為835℃，精軋的壓下率為90％，穩(wěn)定化退火的溫度為260℃，保溫時(shí)間為75分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.079mm，主動(dòng)層1厚度為0.397mm，中間層2厚度為0.312mm，被動(dòng)層3厚度為0.370mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例8本實(shí)施例中初軋溫度為230℃，壓下率為94％，擴(kuò)散退火的溫度為820℃，精軋的壓下率為89％，穩(wěn)定化退火的溫度為240℃，保溫時(shí)間為60分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.080mm，主動(dòng)層1厚度為0.398mm，中間層2厚度為0.313mm，被動(dòng)層3厚度為0.369mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例9本實(shí)施例中初軋溫度為200℃，壓下率為88％，擴(kuò)散退火的溫度為800℃，精軋的壓下率為87％，穩(wěn)定化退火的溫度為220℃，保溫時(shí)間為80分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.080mm，主動(dòng)層1厚度為0.396mm，中間層2厚度為0.314mm，被動(dòng)層3厚度為0.371mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例10本實(shí)施例中初軋溫度為220℃，壓下率為93％，擴(kuò)散退火的溫度為810℃，精軋的壓下率為88％，穩(wěn)定化退火的溫度為230℃，保溫時(shí)間為60分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.079mm，主動(dòng)層1厚度為0.395mm，中間層2厚度為0.311mm，被動(dòng)層3厚度為0.372mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例11本實(shí)施例中初軋溫度為235℃，壓下率為96％，擴(kuò)散退火的溫度為800℃，精軋的壓下率為86％，穩(wěn)定化退火的溫度為220℃，保溫時(shí)間為85分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.081mm，主動(dòng)層1厚度為0.398mm，中間層2厚度為0.312mm，被動(dòng)層3厚度為0.371mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。實(shí)施例12本實(shí)施例中初軋溫度為215℃，壓下率為97％，擴(kuò)散退火的溫度為840℃，精軋的壓下率為85％，穩(wěn)定化退火的溫度為250℃，保溫時(shí)間為90分鐘；制得的熱雙金屬材料中整體材料總厚度為1.080mm，主動(dòng)層1厚度為0.397mm，中間層2厚度為0.311mm，被動(dòng)層3厚度為0.372mm。其余內(nèi)容與實(shí)施例1相同。本實(shí)施例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，且主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3之間的結(jié)合界面平直，主動(dòng)層1、中間層2和被動(dòng)層3厚度均勻性良好；根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)。制備得到的熱雙金屬材料的溫曲率和電阻率數(shù)據(jù)測(cè)定數(shù)據(jù)也如表1所示。表1實(shí)施例1-12所獲得的熱雙金屬材料的測(cè)定數(shù)據(jù)由表1可見：本發(fā)明制得的熱雙金屬材料的溫曲率大約為24.51k-1，電阻率大約為25.03μωcm，溫曲率和電阻率較好，且性能較為穩(wěn)定，在中間層采用電工純鐵代替以往的純鎳或銅合金層與鋼合金層的相互層狀復(fù)合的合金組合層，降低了生產(chǎn)成本的前提下，制得的產(chǎn)品性能不受影響，溫曲率和電阻率較為優(yōu)越，復(fù)合低壓電器的應(yīng)用要求。實(shí)施例13：焊接性能測(cè)試以實(shí)施例6、8、10制備的熱雙金屬材料為例，分別對(duì)其焊接性能進(jìn)行測(cè)試，具體為：將熱雙金屬材料片與紫銅片采用釬焊連接，焊接面積為10mm×10mm，采用銅釬料，焊接溫度為850℃；測(cè)試結(jié)果如表2所示。表2熱雙金屬材料的焊接性能數(shù)據(jù)樣品釬著率(％)焊接處的抗拉強(qiáng)度(mpa)實(shí)施例688167實(shí)施例887143實(shí)施例1086131由表2可見：本發(fā)明制得的熱雙金屬材料焊接后具有較好的釬著率和抗拉強(qiáng)度，表明該熱雙金屬材料具有良好的焊接性能，能滿足低壓電器的斷路器的應(yīng)用要求。實(shí)施例14；耐腐蝕性能測(cè)試以實(shí)施例6、8、10制備的熱雙金屬材料為例，采用中性鹽霧試驗(yàn)分別對(duì)其耐腐蝕性能進(jìn)行測(cè)試，具體為：鹽霧試驗(yàn)采用質(zhì)量百分比為5％的氯化鈉水溶液作為噴霧用的溶液，試驗(yàn)溫度為25℃，鹽霧的沉降率為0.02ml/cm2h，經(jīng)過12、24、36、48、60和72小時(shí)，測(cè)其熱雙金屬材料的耐蝕等級(jí)，測(cè)試結(jié)果如表3所示。對(duì)比例1cn200810200901.x、cn200810041654.3、cn200810200898.1、cn200810200899.6中cn200810200901.x相較而言，與本發(fā)明的材料組成較為接近，以cn200810200901.x中實(shí)施例1的熱雙金屬材料為對(duì)比例，采用與本發(fā)明實(shí)施例6相同的制備工藝，制得對(duì)比熱雙金屬材料，該對(duì)比熱雙金屬材料中，主動(dòng)層feni20mn6合金(占總體積百分比為30％)，中間層為電工純鐵(占總體積百分比為40％)，被動(dòng)層為feni36合金(占總體積百分比為30％)。采用實(shí)施例14中的測(cè)試方法對(duì)制得的對(duì)比熱雙金屬材料進(jìn)行耐腐蝕性能測(cè)試，測(cè)試結(jié)果如表3所示。表3熱雙金屬材料的耐腐蝕性能測(cè)試數(shù)據(jù)樣品主動(dòng)層中間層被動(dòng)層72小時(shí)耐蝕等級(jí)實(shí)施例6feni22cr3電工純鐵feni369實(shí)施例8feni22cr3電工純鐵feni369實(shí)施例10feni22cr3電工純鐵feni369對(duì)比例1feni20mn6電工純鐵feni367由表3可見：本發(fā)明的熱雙金屬材料相較于對(duì)比熱雙金屬材料具有較好的耐腐蝕性能，可以應(yīng)用于潮濕環(huán)境的電子元器件。由此可見，本發(fā)明的熱雙金屬材料的耐腐蝕性能是基于各層材料之間的協(xié)同作用，每層材料并非簡(jiǎn)單的替換。對(duì)比例2本對(duì)比例中初軋采用冷復(fù)合，初軋的壓下率為80％，擴(kuò)散退火的溫度為830℃，精軋的壓下率為60％，穩(wěn)定化退火的溫度為250℃，保溫時(shí)間為60分鐘；其余內(nèi)容與實(shí)施例6相同。雖然本對(duì)比例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較低，結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。對(duì)比例3本對(duì)比例中初軋溫度為240℃，壓下率為40％，擴(kuò)散退火的溫度為830℃，精軋的壓下率為60％，穩(wěn)定化退火的溫度為250℃，保溫時(shí)間為60分鐘；其余內(nèi)容與實(shí)施例6相同。雖然本對(duì)比例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較低，結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。對(duì)比例4本對(duì)比例中初軋采用冷復(fù)合，初軋的壓下率為70％，擴(kuò)散退火的溫度為820℃，精軋的壓下率為50％，穩(wěn)定化退火的溫度為240℃，保溫時(shí)間為60分鐘；其余內(nèi)容與實(shí)施例8相同。雖然本對(duì)比例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較低，結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。對(duì)比例5本對(duì)比例中初軋溫度為230℃，壓下率為30％，擴(kuò)散退火的溫度為820℃，精軋的壓下率為50％，穩(wěn)定化退火的溫度為240℃，保溫時(shí)間為60分鐘；其余內(nèi)容與實(shí)施例8相同。雖然本對(duì)比例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較低，結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。對(duì)比例6本對(duì)比例中初軋采用冷復(fù)合，初軋的壓下率為60％，擴(kuò)散退火的溫度為810℃，精軋的壓下率為40％，穩(wěn)定化退火的溫度為230℃，保溫時(shí)間為60分鐘；其余內(nèi)容與實(shí)施例10相同。雖然本對(duì)比例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較低，結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。對(duì)比例7本對(duì)比例中初軋溫度為220℃，壓下率為20％，擴(kuò)散退火的溫度為810℃，精軋的壓下率為40％，穩(wěn)定化退火的溫度為230℃，保溫時(shí)間為60分鐘；其余內(nèi)容與實(shí)施例10相同。雖然本對(duì)比例制備的熱雙金屬材料也呈層狀結(jié)構(gòu)，但是根據(jù)gb/t5270-2005進(jìn)行剝離試驗(yàn)，將該熱雙金屬材料彎成直角，中間層2與主動(dòng)層1以及被動(dòng)層3之間的結(jié)合強(qiáng)度較低，結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，產(chǎn)品質(zhì)量存在缺陷。熱雙金屬材料的制備過程通常包括選材、清洗、初軋、擴(kuò)散退火、精軋、拉彎矯直、分條、沖壓等步驟(例如中國(guó)專利cn201410265649.6中所公開的熱雙金屬片的制造工藝)。在熱雙金屬材料的制備過程中，初軋、精軋是影響產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，初軋過程中需要將多層金屬?gòu)?fù)合為一個(gè)整體，如果初軋的工藝參數(shù)尤其是壓下率不適合會(huì)導(dǎo)致雙金屬?gòu)?fù)合產(chǎn)品產(chǎn)生缺陷，影響成品質(zhì)量，一般初軋分為冷復(fù)合和溫復(fù)合，為了使產(chǎn)品的中間層與主動(dòng)層以及被動(dòng)層之間的結(jié)合較好，結(jié)合界面較為平直，通常是采用低變形率的軋制工藝，冷復(fù)合時(shí)，初軋的壓下率通常是60-80％(例如中國(guó)專利cn201410265649.6中初軋的壓下率最高為70％)，溫復(fù)合時(shí)，其壓下率要低于冷復(fù)合的壓下率，通常20-40％即可。同時(shí)，經(jīng)過初軋、擴(kuò)散退火后的雙金屬材料還需要進(jìn)行精軋(即成品冷軋)，最終成品質(zhì)量的好壞與精軋的工藝有很大關(guān)系，對(duì)于雙金屬而言，初軋是基礎(chǔ)、精軋是關(guān)鍵。通常而言，精軋的下壓率在40-65％(例如中國(guó)專利cn201410265649.6中精軋的壓下率最高為42％)。本發(fā)明的初軋選擇的是溫復(fù)合，精軋是冷軋，但是由于本發(fā)明的熱雙金屬材料主動(dòng)層材料為鐵鎳鉻合金，中間層材料為電工純鐵，被動(dòng)層材料為鐵鎳合金，與以往的熱雙金屬材料有本質(zhì)上的區(qū)別，復(fù)合軋制時(shí)，中間層與主動(dòng)層以及被動(dòng)層之間的結(jié)合較為困難(從對(duì)比例2-7可見，采用傳統(tǒng)的軋制工藝，產(chǎn)品的結(jié)合界面出現(xiàn)裂紋，質(zhì)量不合格)，就需要采用特定的制備工藝。而本發(fā)明正是拋棄了以往的低變形率的軋制工藝，采用大變形率的軋制工藝(初軋為溫復(fù)合且下壓率大于80％，精軋下壓率大于70％)，使得產(chǎn)品主動(dòng)層、中間層和被動(dòng)層厚度均勻性良好，中間層與主動(dòng)層以及被動(dòng)層之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面平直，無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)，保證了產(chǎn)品質(zhì)量。綜上所述：由于本發(fā)明提供的熱雙金屬材料的主動(dòng)層材料為鐵鎳鉻合金，中間層材料為電工純鐵，被動(dòng)層材料為鐵鎳合金，中間層采用廉價(jià)的電工純鐵代替以往的純鎳或銅合金層與鋼合金層的相互層狀復(fù)合的合金組合層，因此，本發(fā)明不僅降低了生產(chǎn)成本，并且在各層材料的協(xié)同作用下，本發(fā)明的熱雙金屬材料具有良好的溫曲率、電阻率和焊接性能，能滿足低壓電器的應(yīng)用要求，尤其是，還具有良好的耐腐蝕性，實(shí)現(xiàn)了成本低廉與耐腐蝕性之間的完美平衡，可以應(yīng)用于潮濕環(huán)境的電子元器件；另外，本發(fā)明的制備工藝中采用大變形率的軋制工藝，使得制備的熱雙金屬材料，整體材料總厚度以及三層材料厚度的均勻性良好，中間層與主動(dòng)層以及被動(dòng)層之間的結(jié)合強(qiáng)度較高，結(jié)合界面平直，無(wú)裂紋現(xiàn)象出現(xiàn)，產(chǎn)品質(zhì)量好，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，取得了顯著性進(jìn)步和出乎意料的效果。最后需要在此指出的是：以上僅是本發(fā)明的部分優(yōu)選實(shí)施例，不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明的上述內(nèi)容做出的一些非本質(zhì)的改進(jìn)和調(diào)整均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。當(dāng)前第1頁(yè)12