Metallkomposittmaterialer refererer til komposittmaterialer dannet ved metallurgisk binding av to eller flere forskjellige metaller. Vanlige eksempler inkluderer titan-stålkompositter, kobber-stålkompositter, titan-sinkkompositter, titan-nikkelkompositter, nikkel-stålkompositter, kobber-aluminiumkompositter og nikkel-kobberkompositter.
Fordi de kan utnytte fordelene til hvert komponentmateriale, oppnå optimal ressursallokering, spare edelt metallmaterialer og møte ytelseskrav som et enkelt metall ikke kan tilfredsstille, har metallkomposittmaterialer funnet utbredt bruk i et økende antall felt.
Når man først møter metallkomposittmaterialer, kan man spørre seg: hvordan er forskjellige metaller "bundet" sammen? Her er noen vanlige metallbindingsmetoder:
**Eksplosiv bindingsmetode**
Ved å bruke eksplosiver som energikilde, sveises forskjellige metaller sammen over et stort område under høyhastighetsdetonasjonen og støtet fra eksplosivene.
**Rullende bindemetode**
Under valsekraften til et valseverk gjennomgår overflatene til de to metallene som skal bindes plastisk deformasjon, noe som får metalloverflaten til å sprekke. Det ferske metallet som eksponeres ved sprekkene kommer i kontakt med hverandre, og under trykk dannes det en metallurgisk binding mellom metallene. Basert på rulletemperaturen kan rullende komposittmetoder deles inn i varmvalsing og kaldvalsing.
Varmvalsende kompositt: Ved en viss temperatur valses metallene som skal sammensettes ved å bruke valsekraften til et valseverk for å danne en metallurgisk binding. Varmvalsende kompositt er hovedmetoden for å produsere komposittplater, med fordeler som enkel prosess, høy produksjonseffektivitet og full utnyttelse av valsekapasiteten til valseverket og materialets plastiske deformasjonskapasitet ved høye temperaturer, noe som resulterer i høy bindestyrke ved metallkomposittgrensesnittet.
Kaldvalsende kompositt: Kaldvalsende kompositt er utviklet basert på varmvalsende kompositt. På grunn av den lave rulletemperaturen unngår den fasetransformasjoner og mikrostrukturendringer som er skadelige for bindingen, samt dannelsen av sprø intermetalliske forbindelser. Komposittmaterialer produsert ved kaldvalsing har stabile egenskaper og kan oppnå rullende kompositt av flere materialer; imidlertid er deformasjonshastigheten til basismetallet under valsing så høy som 60 % til 70 %.
**Eksplosiv-Rullkomposittmetode**
Den eksplosive-rullekomposittmetoden innebærer bruk av eksplosiv bondingsteknologi for å sveise to eller flere metallplater med varierende tykkelse for å danne en komposittplate. Denne platen blir deretter varm-eller kald-valset til ønsket tykkelse og spesifikasjoner, avhengig av forholdene og kravene.
**Pulvermetallurgimetode**
Pulvermetallurgi innebærer å spre jevnt blandede metallpulver på overflaten av et uedelt metall og presse dem. Pulveret sintres deretter ved høy temperatur under en beskyttende atmosfære, og til slutt maskinert for å produsere det endelige komposittmaterialet.
**Diffusjonskomposittmetode**
Diffusjonskompositt innebærer å binde to metaller tett sammen og holde dem ved en bestemt temperatur og trykk i en periode, slik at atomer ved kontaktflatene kan diffundere og danne en metallurgisk binding.
**Sentrifugal støpemetode**
Sentrifugalstøping innebærer å helle smeltet legering i en roterende uedelt metallform. Under sentrifugalkraft fester den smeltede legeringen seg til den indre veggen av formen, avkjøles raskt og stivner og binder seg tett til grunnmetallet.
Støpekomposittmetode
Støpekomposittmetoden innebærer for-forbehandling av overflaten av basismetallet og forvarming til en viss temperatur. Deretter senkes den ned i et formhulrom fylt med smeltet kledningsmetall, eller grunnmetallet plasseres i formhulrommet, og deretter helles smeltet kledningsmetall inn i formhulrommet. Etter at det smeltede metallet har stivnet og avkjølt, dannes et komposittmateriale.
Kontinuerlig støping og rullende komposittmetode
Kontinuerlig støping og valsing av komposittmetoden kombinerer tradisjonelle støpe- og valsemetoder. Høy-temperatur smeltet metall støpes kontinuerlig på overflaten av en basisstålplate, slik at det smeltede metallet i en halv-fast tilstand og det faste basismetallet kan rulles kontinuerlig på et valseverk. Valsekraften til møllen og den høye-temperaturdiffusjonen av det smeltede metallet muliggjør en metallurgisk binding mellom de to metallene.
