Vật liệu composite kim loại là cvật liệu hỗn hợp được hình thành bằng liên kết luyện kim của hai hoặc nhiều kim loại khác nhau. Các loại vật liệu phổ biến bao gồm composite-thép titan,hỗn hợp đồng titan-, hỗn hợp titan-kẽm, hỗn hợp titan-niken, hỗn hợp thép niken-, hỗn hợp nhôm-đồng, hỗn hợp đồng niken-, v.v. Những vật liệu này có thể phát huy thế mạnh của từng kim loại và đáp ứng các yêu cầu về hiệu suất mà một kim loại riêng lẻ không thể đạt được. Họ đạt được sự phân bổ nguồn lực tối ưu và bảo tồn kim loại quý. Vì thế chúng được ứng dụng ngày càng rộng rãi.
Khi lần đầu tiên nhìn thấy vật liệu tổng hợp kim loại, người ta đương nhiên tò mò về cách các kim loại khác nhau được "liên kết" với nhau. Sau đây chúng tôi sẽ giới thiệu một số phương pháp phổ biến của vật liệu composite kim loại.
Phương pháp liên kết nổ
Sử dụng chất nổ làm nguồn năng lượng, các kim loại khác nhau được hàn lại với nhau trên một diện tích lớn dưới tác dụng của vụ nổ và va chạm tốc độ cao.
Phương pháp cán hỗn hợp
Dưới tác dụng của lực lăn của máy cán, bề mặt của hai kim loại vốn là vật liệu tổng hợp sẽ bị biến dạng dẻo, khiến bề mặt bị đứt. Kim loại tươi lộ ra tại điểm đứt tiếp xúc với nhau và dưới áp suất, liên kết luyện kim được hình thành. Theo nhiệt độ cán có thể chia thành cán nóng và cán nguội.
Phương pháp composite cán nóng: Nó được thực hiện ở nhiệt độ nhất định và là phương pháp chính để sản xuất tấm composite. Nó có ưu điểm là quy trình đơn giản và hiệu quả sản xuất cao, đồng thời có thể tận dụng tối đa khả năng biến dạng dẻo ở nhiệt độ cao của vật liệu. Độ bền liên kết giao diện kết hợp cao.
Phương pháp composite cán nguội: Nó được phát triển trên cơ sở cán nóng. Do nhiệt độ thấp, nó có thể tránh được những thay đổi pha bất lợi, thay đổi cấu trúc vi mô và hình thành các hợp chất liên kim loại giòn. Hiệu suất của vật liệu composite cán nguội-là ổn định và có thể thực hiện việc cán nhiều vật liệu. Tuy nhiên, tốc độ biến dạng của kim loại cơ bản có thể đạt tới 60% đến 70%.
Phương pháp kết hợp nổ-cuộn
Trước tiên, hãy sử dụng công nghệ-nổ kết hợp để hàn hai hoặc nhiều tấm kim loại có tỷ lệ độ dày nhất định vào một tấm composite. Sau đó thực hiện cán nóng hoặc cán nguội tùy theo yêu cầu để đạt được độ dày và quy cách mong muốn của tấm composite.
Phương pháp luyện kim bột
Trộn đều bột kim loại và trải đều trên bề mặt kim loại nền. Sau đó, ép chúng và thiêu kết chúng ở nhiệt độ cao trong môi trường bảo vệ. Cuối cùng, xử lý chúng thông qua quá trình cắt để thu được vật liệu composite thành phẩm.
Phương pháp liên kết khuếch tán
Đặt hai kim loại gần nhau và duy trì chúng ở nhiệt độ và áp suất nhất định trong một khoảng thời gian. Điều này cho phép các nguyên tử ở bề mặt tiếp xúc khuếch tán với nhau, tạo thành liên kết luyện kim.
Phương pháp đúc ly tâm
Chất lỏng hợp kim nóng chảy được đổ vào khuôn kim loại nền quay. Dưới tác dụng của lực ly tâm, chất lỏng hợp kim bám vào thành trong của khuôn và nhanh chóng nguội đi và đông đặc lại, sau đó liên kết chặt chẽ với kim loại cơ bản.
Phương pháp đúc tái tổ hợp
Bề mặt của kim loại cơ bản được-xử lý trước và nung nóng đến nhiệt độ nhất định. Sau đó, nó được ngâm trong khoang khuôn đúc chứa đầy chất lỏng kim loại nhiều lớp, hoặc kim loại cơ bản được đặt vào khoang khuôn đúc trước, sau đó chất lỏng kim loại nhiều lớp được đổ vào. Sau khi kim loại lỏng đông đặc và nguội đi, vật liệu composite được hình thành.