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金屬材料在不銹鋼應(yīng)用中的進展

                        金屬材料在不銹鋼應(yīng)用中的進展
           隨著現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展,單一的金屬或合金已很難完全滿足現(xiàn)代化的生產(chǎn)對材料綜合性能的需求,因而人們發(fā)展了金屬層狀復(fù)合材料。這種材料是利用復(fù)合技術(shù)使兩種或兩種以上物理、化學(xué)、力學(xué)性能不同的金屬在界面上實現(xiàn)牢固的冶金結(jié)合而制備的一種新型復(fù)合材料。經(jīng)過恰當組合而形成的金屬層狀復(fù)合材料可以極大地改善單一金屬材料的熱膨脹性、強度、斷裂韌性、沖擊韌性、磨損、電性能、磁性能等諸多性能,因而近年來受到了世界各國的普遍重視,已被廣泛應(yīng)用于汽車、船舶、電子、醫(yī)療、環(huán)保設(shè)備和化工設(shè)備等方面。金屬層狀復(fù)合材料的生產(chǎn)工藝復(fù)雜,其中復(fù)合工藝是生產(chǎn)的中心環(huán)節(jié)。本文介紹了金屬層狀復(fù)合材料的復(fù)合技術(shù)及其近年來的發(fā)展趨勢。

  1.固—固復(fù)合

  11軋制復(fù)合法

  軋制復(fù)合法作為一種金屬層狀復(fù)合的工藝方法在二十世紀三十年代就引起了一些研究者的關(guān)注。軋制復(fù)合可分為熱軋復(fù)合和冷軋復(fù)合。軋制復(fù)合法成本低、產(chǎn)量高、尺寸精度高,能生產(chǎn)較大長度和寬度的制品,工藝及裝備較為成熟,易于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。

  利用軋制法可復(fù)合的金屬種類很多,但軋制復(fù)合往往需要進行表面處理和退火強化處理等工藝,板型控制困難,軋件易邊裂,易形成脆性金屬化合物,且道次軋制變形量大,需要大功率的軋機。

  12爆炸復(fù)合法

  金屬爆炸復(fù)合是利用**作能源,將兩種或者兩種以上的金屬材料焊接成一體的金屬加工工藝。金屬爆炸復(fù)合法起源于1944年美國人Carl的一次爆炸成形試驗。爆炸復(fù)合法的優(yōu)點是材料組合的適應(yīng)性強,且不改變組合材料的成分及狀態(tài),界面的結(jié)合強度很高,產(chǎn)品具有良好的再加工性能,對板面的大小、形狀及生產(chǎn)批量具有很高的靈活性,不需要成套復(fù)雜設(shè)備,不需要特別的表面處理工藝,這是因為爆炸復(fù)合具有自清理作用;但爆炸復(fù)合時**爆炸所產(chǎn)生的巨大聲響和沖擊波給人們心理及周圍環(huán)境帶來了刺激和污染,爆炸復(fù)合的板型控制困難,同時還不適于連續(xù)生產(chǎn)。

  13爆炸—軋制復(fù)合法

  爆炸—軋制復(fù)合法是在爆炸復(fù)合的基礎(chǔ)上,通過熱軋或冷軋將板坯加工到所需厚度的工藝技術(shù)。爆炸復(fù)合材料有很高的結(jié)合強度,能經(jīng)受后續(xù)多種和多次壓力加工。爆炸焊接和軋制相結(jié)合可生產(chǎn)更大、更薄、更長、更細的復(fù)合材料,這種結(jié)合克服了爆炸復(fù)合材料在尺寸和形狀上的限制。爆炸—軋制復(fù)合法應(yīng)注意爆炸焊接工藝參數(shù)的選取,否則將會對隨后的軋制帶來一些特殊的問題,如脆性化合物的破裂,元素之間的擴散等。

  14擴散焊接法

  擴散焊接是一種常用的復(fù)合加工技術(shù),能對許多同種或不同種材料進行復(fù)合。在加熱到母材熔點0507的溫度時,在盡量使母材不出現(xiàn)變形的程度下加壓,使母材緊密接觸,利用界面出現(xiàn)的原子擴散而實現(xiàn)結(jié)合的方法。該法分為無助劑自擴散焊接、無助劑異擴散焊接、有助劑擴散焊接、過渡液相擴散焊接和相變超塑性擴散焊接。擴散焊接法適用于一些難焊的高溫合金,特別是鑄造高溫合金,利用擴散焊接可獲得與基體性能一致的接頭性能,沒有宏觀的變形,接頭殘余應(yīng)力小,但擴散焊接產(chǎn)品界面的力學(xué)性能較差,且對生產(chǎn)設(shè)備的要求也較高。