[发明专利]铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法

说明书

本发明提供了一种铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其中，包括以下步骤：一、铝板和钢板表面进行预处理；二、将不同厚度配比的铝板和钢板冷轧复合；三、轧制变形区取样；四、将铝/钢冷轧复合变形区试样进行热处理；五、测量变形区铝/钢层厚度，计算压下量。本发明通过采用对铝/钢冷轧复合变形区试样进行热处理，确定压下量，操作简单，无须设计模具，对层状组元材料的厚度无特殊要求，结果直观有效。

技术领域

本发明属于金属铸造领域，尤其涉及一种铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法。

背景技术

铝/钢层状复合材料同时具有铝的质轻、耐蚀、优良的导电及导热性能和钢的高强度、价廉，现已在航空航天、机械、化工、食品等领域获得了广泛应用。薄铝层/钢复合带材是空冷火力发电厂空冷系统基管的主要原材料。确定该种材料初始结合临界压下量对生产工艺的控制至关重要。

目前，确定金属层状复合材料初始结合临界压下量主要是通过剪切、撕裂等力学手段来进行的。GB/T6396-2008、ASTM A264及YS/T485-2005中规定了复合钢板拉剪强度的测试方法和测试装置。但剪切的测试方法只适合复层相对较厚的情况，由于电站空冷用铝/钢层状复合材料的铝层很薄(厚度为0.07mm-0.09mm)。当厚度很薄时，采用剪切方法时很容易在复层最薄弱的位置发生弯曲和断裂，影响测试精度，甚至使测试失败。

有研究者采用撕裂手段来评价金属层状复合材料界面结合性能，但该种手段同样受到铝层厚度的限制，不能对铝层厚度小于0.1mm的薄铝层/钢层状复合材料界面结合性能加以评价。因此，通过剪切或撕裂等力学手段不能实现薄铝层/钢层状复合材料初始结合临界压下量的评估。

因此，提出一种更加方便、可行的铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法势在必行。

发明内容

本发明的目的是提供一种铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，利用铝/钢层状复合材料在高温下易形成金属间化合物的特点，通过一定条件下的热处理工艺，在达到初始结合的界面层形成金属间化合物，从而判定初始结合的临界压下量。

一种铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、铝板和钢板表面进行预处理；

B、将铝板和钢板冷轧复合；

C、轧辊停棍位置的变形区取样；

D、将铝/钢冷轧复合变形区试样进行热处理，热处理温度为600～620℃，保温时间为至少60分钟；和

E、制备金相试样，在扫描电子显微镜下观察TD面侧出现金属间化合物的位置，并测量该位置处铝、钢层的厚度，计算出压下量，该压下量即为初始结合临界压下量。

如上所述的铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其中，所述铝、钢板表面的预处理包括分别对铝板和钢板表面进行氧化膜去除。

如上所述的铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其中，所述铝板经过碱性水溶液清洗，去除表面氧化膜，清水漂洗，去除表面残留的碱液，再用酒精清洗，最后在铝板表面涂覆一层防氧化剂，防止铝板的进一步氧化。

如上所述的铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其中，所述碱性水溶液为氢氧化钠水溶液。

如上所述的铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其中，所述钢板经过酸洗，去除表面氧化膜，清水漂洗，去除残留在表面的酸液，然后用丙酮脱脂。

如上所述的铝/钢层状复合材料初始结合临界压下量的确定方法，其中，所述铝板和钢板进行冷轧复合前待复合表面需经过在线砂带打磨。