什么是復合鋼?
??復合鋼是一種復合材料,其中不同類型的鋼層疊在母材金屬的一側。
以碳鋼或低合金鋼為基材。通過連接不同種金屬,可以開發出單一金屬所不具備的功能。除了開發新功能之外,還可以通過將昂貴的金屬與廉價的金屬相結合來降低成本。
它是通過將基材與鋼材結合,然后加熱和拉伸而制成的。復合鋼的生產由來已久,日本刀和菜刀也采用該技術。
復合鋼的應用
復合鋼在工業中應用廣泛。
1、重要設備
化工廠等重要設備要處理高溫、高壓和腐蝕性物質,因此材料必須具有耐腐蝕性。即使在這種環境下,復合鋼也能表現出耐腐蝕性,從而使設備能夠安全、長期運行。
2、海洋設備、船舶結構材料
它還用作海洋設備和船舶的結構材料。普通鋼鐵材料容易因海水中的鹽分和海洋生物的侵蝕而腐蝕,但復合鋼由于不銹鋼表面的保護而不受腐蝕,因此非常耐用。
3.刀
它也可用于刀具。復合鋼刀具僅刀片采用高硬度碳鋼,其他部件采用軟不銹鋼,因此在跌落時不易碎裂或斷裂。此外,高硬度區域僅限于有限的區域,使其相對容易銳化。
復合鋼原理
對于復合鋼,通過將母材和鋼結合然后加熱將不同材料粘合在一起。加熱方法有熱軋、焊接、爆炸壓接等。
1、熱軋
熱軋是一種利用壓力連接異種金屬的方法。通過施加壓力,金屬原子滲透到彼此的材料中,使得它們難以在界面處分離。最后,軋制將復合鋼拉伸至所需的厚度。
2、焊接
焊接是利用熱量使母材表層熔化,然后配合材料的表層也受熱熔化而粘合在一起的方法。根據用途和配合材料的特性,有必要改變配合材料的熔化方法。
3.爆炸壓接
爆炸壓接是利用炸藥爆炸時產生的瞬時高能量將異種金屬瞬間連接的方法。它用于連接不能熱軋或焊接的金屬。用于連接鋼和鋁,可應用于難于熱處理的材料。
復合鋼的種類
根據所用材料的不同,復合鋼有多種類型。以下是復合鋼類型的一些示例。
1、鎳合金復合鋼
鎳及鎳合金與不銹鋼粘合而成的復合鋼。鎳不易形成針孔,具有優異的耐腐蝕性。它的制造成本也低于銅或鈦。主要用途是連接器和運輸線路管。
2、銅合金復合鋼
銅及銅合金與不銹鋼粘合而成的復合鋼。它具有優異的電氣性能,并且密度比鎳低,從而減輕了重量。主要應用是需要導電性的產品,如同軸電纜芯和二極管引線。
3、鈦合金復合鋼
鈦及鈦合金與不銹鋼復合而成的復合鋼。與鎳一樣,它具有優異的耐腐蝕性。它在處理海水或高腐蝕性溶液的環境中特別有效。主要應用為海水淡化設備等。
4、鋁包鋼
復合鋼是由鋁材與鋼材層壓而成。由于比重可以降低到一半以下,因此有望通過減輕重量來提高汽車和其他移動行業的燃油效率。此外,還可以減少鋁合金的使用量,從而降低材料成本。
由于鋼是為了強度而使用的,因此它的優點是可以廣泛用作比鋁合金要求更高機械強度的結構件。鋁合金和鋼材都具有優良的成形性能,因此兩種材料制成的鋁復合鋼都可以很容易地成形。
通過對熔覆后的板材進行彎曲或壓制,即使是相對復雜的形狀也可以形成而不開裂。另一個優點是鋼材和鋁合金被加熱到高溫并通過擴散結合,因此很少形成薄而脆的中間層。