博一建材讯：将不锈钢和铝两种金属复合为一体，组成三层复合材料可将不锈钢的光洁表面与铝或铝合金质轻、价廉的优点结合起来，不仅易清洗、耐腐蚀，而且能够节约稀缺的Cr、Ni元素，在航空、航天、化工、医疗、食品等领域有广泛的应用前景。
和所有复合材料一样，无论复合母板金属的性能如何优良，复合材料的结合界面如存在缺陷都将严重影响整个复合材料的性能，也就是说，界面的结合性能决定了金属复合板的力学性能，所以，近年来对复合金属材料的研究，主要集中在提高复合金属材料界面的结合性能上。太原钢铁公司采取复合前表面处理和复合后热处理的方法，有效改进了不锈钢-铝-不锈钢三层复合材料的界面结合。他们采用工业纯铝做中间基体材料，用不锈钢304(0Cr18Ni9)或不锈钢430(1Cr17)做两侧覆层材料，并进行了以下处理：一、表面机械处理：对铝表面进行钢刷辊打毛和高压水雾清洗，去除表面附着的杂质和氧化物；二、利用二辊轧机进行轧制复合，加热温度420℃，加热时间5min，压下量27%，轧制速度3m/min；三、对试样进行扩散退火，温度为350~400℃，保温时间1.5h。
试验结果表明，经过表面处理的试样与未经处理的试样相比，抗拉强度与屈服强度分别提高18%和46%，伸长率也增加7%。检测证明，经过表面处理的复合板界面总体呈现杂乱无序的波形，有很多不规则的凸起，两种金属的相互嵌入现象明显，且相互渗透。这说明，轧制前钢刷打磨铝表面有效地去除了复合板表面的杂质和氧化层，而且使复合表面更加粗糙；在轧制压力作用下，铝挤入不锈钢粗糙表面的凹槽中，增大了两种金属间的接触面积，使其形成机械啮合，这种啮合对于复合板抵抗平行于表面方向的应力非常有利。在温度和轧制压力共同作用下，被激活的不锈钢和铝的表面原子更容易达到金属键的结合水平，实现牢固的冶金结合，从而使材料抗拉强度、屈服强度和伸长率都有所提高。
由于不锈钢本身的延伸性比铝的低，而且在轧制复合过程中不锈钢和铝发生不均匀变形，会产生较严重的残余应力，对复合界面的结合性能产生不利影响，所以，为了提高界面性能，实现原子扩散以形成全面结合，必须进行轧后扩散退火。经过350~400℃退火，纯铝层晶粒发生再结晶，使部分界面残余应力得到释放，并使组元层间金属相互扩散，使结合面延伸，在界面两侧形成一定深度的扩散层，实现界面间的冶金结合，从而进一步改善界面间的结合性能。测试结果表明，经过400℃/1.5h退火后，伸长率从退火前的50.2%提高到退火后的59%，而抗拉强度虽有所下降，但幅度很小，不到2%。如果把退火温度提高到450℃，则会在界面间生成脆性Fe-Al金属间化合物，使复合板结合性能下降。
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