铝/钢层状复合材料轧制复合机制模型

铝/钢层状复合材料不但可以满足多类结构材料对强度、耐腐蚀性、导热性等多种性能要求，而且还可以节省铝合金的使用，显著降低各种装备的材料成本，应用于轻工、冶金、能源、交通等诸多领域，现在也逐渐进入了日常生

铝/钢层状复合材料不但可以满足多类结构材料对强度、耐腐蚀性、导热性等多种性能要求，而且还可以节省铝合金的使用，显著降低各种装备的材料成本，应用于轻工、冶金、能源、交通等诸多领域，现在也逐渐进入了日常生活的民用领域。铝/钢复合材料的加工方法有许多种，包括爆炸复合、轧制复合、挤压复合及冲压连接等力学复合方式，铸造复合、喷射沉积、粉末冶金、扩散复合、钎焊复合以及热浸镀等冶金方法以及表面涂层等化学方法。这些复合方法中，真正能用于铝/钢层状复合材料工业大生产的主要为爆炸复合、铸造复合和轧制复合法。而这其中，又以轧制复合最为主要。轧制复合工艺按坯料加热温度分为热轧复合和冷轧复合。一般热轧复合适合于小批量、多品种、块式法生产；冷轧复合适合于大批量、成卷连续化生产。与爆炸复合相比，轧制复合能量较低，结合表面没有自清洁作用，界面情况更为复杂。到目前为止主要有下列几种比较典型的轧制复合机制模型：1、再结晶模型。认为金属变形使再结晶温度降低变形导致的加工硬化在扩散温度下将使复合界面晶格重新排列，形成异种金属的共同结合。2、金属键模型。认为变形中只要异种金属原子距离近到形成金属键的程度时就可以实现界面结合。3、能量理论模型。认为异种金属结合面接近到晶格尺寸参数的数量级时原子的自由激活能要达到某一水平才可能实现界面结合。4、扩散模型。认为在扩散温度下金属之间会产生扩散层而形成牢固结合。5、薄膜理论。认为金属表面都存在一层与基体金属不同的覆膜。轧制复合主要包含四个过程的综合作用，即压力作用下的覆膜破裂，金属延展变形而带来的新鲜金属表面，新鲜金属表面压入覆膜裂缝，两种金属的新鲜表面在裂缝间隙中形成真实结合。覆膜是否破裂以及破裂的状况决定了是否能够实现复合以及复合的结合强度。通过研究机制模型，可以更好的开发轧制复合技术，推动铝/钢层状复合材料的应用和普及。(紫焰）