[发明专利]一种高强度复合金属材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种金属材料，尤其涉及一种高强度复合金属材料。

背景技术

复合材料是一种混合物。在很多领域都发挥了很大的作用，代替了很多传统的材料。复合材料按其组成分为金属与金属复合材料、非金属与金属复合材料、非金属与非金属复合材料。按其结构特点又分为：①纤维增强复合材料。将各种纤维增强体置于基体材料内复合而成。如纤维增强塑料、纤维增强金属等。②夹层复合材料。由性质不同的表面材料和芯材组合而成。通常面材高强度、薄；芯材质轻、强度低，但具有一定刚度和厚度。分为实心夹层和蜂窝夹层两种。③细粒复合材料。将硬质细粒均匀分布于基体中，如弥散强化合金、金属陶瓷等。④混杂复合材料。由两种或两种以上增强相材料混杂于一种基体相材料中构成。与普通单增强相复合材料比，其冲击强度、疲劳强度和断裂韧性显著提高，并具有特殊的热膨胀性能。分为层内混杂、层间混杂、夹芯混杂、层内/层间混杂和超混杂复合材料。复合材料60年代，为满足航空航天等尖端技术所用材料的需要，先后研制和生产了以高性能纤维（如碳纤维、硼纤维、芳纶纤维、碳化硅纤维等）为增强材料的复合材料，其比强度大于4×106厘米（cm），比模量大于4×108cm。为了与第一代玻璃纤维增强树脂复合材料相区别，将这种复合材料称为先进复合材料。按基体材料不同，先进复合材料分为树脂基、金属基和陶瓷基复合材料。其使用温度分别达250～350℃、350～1200℃和1200℃以上。先进复合材料除作为结构材料外，还可用作功能材料，但是这些材料缺乏强度，化学稳定性和综合机械性能等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高强度复合金属材料，具有高的强度，极好的化学稳定性，优良的综合机械性能等特点。

本发明的技术方案是：一种高强度复合金属材料，所述高强度复合金属材料包括特殊金属材料层、耐火材料层和记忆合金材料层，所述特殊金属材料层是球墨铸铁，所述耐火材料层是石英玻璃纤维，所述记忆合金材料层是铬镍钼钢，所述球墨铸铁占复合金属材料主体重量的7%-41%，所述石英玻璃纤维占复合金属材料主体重量的27%-53%，所述铬镍钼钢占复合金属材料主体重量的29%-40%。

在本发明一个较佳实施例中，所述球墨铸铁包括碳、硅、锰、磷、硫、镁和适量的稀土。

在本发明一个较佳实施例中，所述球墨铸铁占复合金属材料主体重量的21%，所述石英玻璃纤维占复合金属材料主体重量的49%，所述铬镍钼钢占复合金属材料主体重量的30%。

本发明的一种高强度复合金属材料，具有高的强度，极好的化学稳定性，优良的综合机械性能等特点。

附图说明

附图1为本发明高强度复合金属材料一较佳实施例的的主视结构示意图。

附图中各部件的标记如下：1、特殊金属材料层，2、耐火材料层，3、记忆合金材料层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。 

请参阅图1，图1是本发明一种高强度复合金属材料，所述高强度复合金属材料包括特殊金属材料层1、耐火材料层2和记忆合金材料层3，所述特殊金属材料层1是球墨铸铁，所述耐火材料层2是石英玻璃纤维，所述记忆合金材料层3是铬镍钼钢。

进一步说明，所述球墨铸铁包括碳、硅、锰、磷、硫、镁和适量的稀土，所述球墨铸铁占复合金属材料主体重量的21%，所述石英玻璃纤维占复合金属材料主体重量的49%，所述铬镍钼钢占复合金属材料主体重量的30%。所述球墨铸铁，能使铸铁的强度达到基体组织强度的70～90%，抗拉强度可达120kgf/mm2，并且具有良好的韧性，，其在国内外发展非常快，产量已经超过铸钢和可锻铸铁，成为仅次于灰铸铁的铸造合金材料。球墨铸铁中的石墨之所以成为球状，主要是在铁水中加入了能使石墨呈球状的球化剂。用球墨铸铁铸造技术生产出的产品具有高强度、高韧性和低价格等优点，非常符合汽车生产的要求。

进一步说明，所述石英玻璃具有极低的热膨胀系数，高的耐温性，极好的化学稳定性，优良的电绝缘性，低而稳定的超声延迟性能，最佳的透紫外光谱性能以及透可见光及近红外光谱性能，并有着高于普通玻璃的机械性能。因此它是近代尖端技术中空间技术、原子能工业、国防装备、自动化系统，以及半导体、冶金、化工、电光源、通讯、轻工、建材等工业中不可缺少的优良材料之一。