[发明专利]一种金属复合材料的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及复合材料技术领域，尤其涉及一种金属复合材料的制备方法。

背景技术

碳素钢是近代工业中使用最早、用量最大的基本材料。世界各工业国家，在努力增加低合金高强度钢和合金钢产量的同时，也非常注意改进碳素钢质量，扩大品种和使用范围。

受到材料自身理化性质的影响，碳素钢表面易生锈，且结构强度差，易折断、变形，传统的碳素钢制备和加工工艺流程十分繁琐，而且实际效果有限。

发明内容

本发明提出了一种金属复合材料的制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明提出了一种金属复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：准备碳素钢作为原料；

S2：生成基体，其具体步骤如下：

A1：制作浇筑模型，同时将碳素钢投入熔炼炉，加热至1600℃-1700℃，保温10min直至材料完全熔化；

A2：将液态的碳素钢注入待浇筑模型中，自然冷却，取出冷却后的碳素钢体，如此实现毛坯的快速成型；

A3：将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加工件，如此能够改善金属内部的结构，使其刚度硬度和柔性能够得到有效改善；

A4：对上一步所得的基体粗加工件进行锻压、切割，并对表面进行抛光处理，得到基体，通过机械加工使其结构形状能够满足使用需要；

S3：生成表面防护层，其具体步骤如下：

B1：对基体表面进行脱脂处理，之后采用H2SO418％，在50-70℃条件下对基体表面进行酸洗，之后将基体浸没在助镀剂内维持75-85℃，2-4min，增加锌层的附着力，之后加热基体保持在100-150℃，起到预热的作用，防止锌液爆溅；

B2：将上一步所得基体完全浸没锌液中，进行热镀锌，维持温度在480-520℃，并持续浸没2-4min，得到镀锌基体；

B3：取出上一步所得镀锌基体，对其表面进行整理和钝化，最终在机体表面形成表面防护层。

优选的，所述碳素钢的含碳量为0.05％-1.35％。

优选的，所述助镀剂为NH4CL 95-120g/L及ZnCL2 120-150g/L。

优选的，所述浇筑模型的制作过程，其具体步骤如下：

C1：准备再生砂，并混制型砂；

C2：准备沙箱和芯骨，将型砂倒入沙箱，并埋入芯骨；

C3：取出芯骨完成浇筑模型。

本发明提出的一种金属复合材料的制备方法，有益效果在于：本发明极大地简化了生产加工流程，并且通过理化方法大大提高了碳素钢的结构强度，且设置了表面防护层，增加了表面的耐腐蚀能力。

具体实施方式

下面结合具体实施例来对本发明做进一步说明。

实施例1

本发明提出了一种金属复合材料的制备方法，包括如下步骤：

S1：准备碳素钢作为原料，碳素钢的含碳量为0.05％；

S2：生成基体，其具体步骤如下：

A1：制作浇筑模型，同时将碳素钢投入熔炼炉，加热至1600℃，保温10min直至材料完全熔化；

浇筑模型的制作过程，其具体步骤如下：

C1：准备再生砂，并混制型砂；

C2：准备沙箱和芯骨，将型砂倒入沙箱，并埋入芯骨；

C3：取出芯骨完成浇筑模型。

A2：将液态的碳素钢注入待浇筑模型中，自然冷却，取出冷却后的碳素钢体，如此实现毛坯的快速成型；

A3：将上一步所得碳素钢体经正火、淬火和回火得到基体粗加工件，如此能够改善金属内部的结构，使其刚度硬度和柔性能够得到有效改善；

A4：对上一步所得的基体粗加工件进行锻压、切割，并对表面进行抛光处理，得到基体，通过机械加工使其结构形状能够满足使用需要；

S3：生成表面防护层，其具体步骤如下：

B1：对基体表面进行脱脂处理，之后采用H2SO4 18％，在50℃条件下对基体表面进行酸洗，之后将基体浸没在助镀剂内维持75℃，2min，助镀剂为NH4CL 95g/L及ZnCL2 120g/L，增加锌层的附着力，之后加热基体保持在100℃，起到预热的作用，防止锌液爆溅；

B2：将上一步所得基体完全浸没锌液中，进行热镀锌，维持温度在480℃，并持续浸没2min，得到镀锌基体；

B3：取出上一步所得镀锌基体，对其表面进行整理和钝化，最终在机体表面形成表面防护层。

实施例2