Metallkompositmaterial avser kompositmaterial som bildas genom att metallurgiskt binder två eller flera olika metaller. Vanliga exempel inkluderar titan-stålkompositer, koppar-stålkompositer, titan-zinkkompositer, titan-nickelkompositer, nickel-stålkompositer, koppar-aluminiumkompositer och nickel-kopparkompositer.
Eftersom de kan dra nytta av fördelarna med varje komponentmaterial, uppnå optimal resursallokering, bevara ädelmetallmaterial och uppfylla prestandakrav som en enskild metall inte kan uppfylla, har metallkompositmaterial funnit en utbredd tillämpning inom ett ökande antal områden.
När man först möter metallkompositmaterial kan man undra: hur "binds" olika metaller samman? Här är några vanliga metallbindningsmetoder:
**Explosiv bindningsmetod**
Med hjälp av explosiva ämnen som energikälla svetsas olika metaller samman över ett stort område under explosivämnenas höghastighetsdetonation och stötar.
**Rullande bindningsmetod**
Under valskraften från ett valsverk genomgår ytorna på de två metallerna som ska bindas plastisk deformation, vilket gör att metallytan spricker. Den färska metall som exponeras vid sprickorna kommer i kontakt med varandra och under tryck bildas en metallurgisk bindning mellan metallerna. Baserat på valsningstemperaturen kan valsning av kompositmetoder delas in i varmvalsning och kallvalsning.
Varmvalsande komposit: Vid en viss temperatur valsas metallerna som ska sammansättas med hjälp av valskraften från ett valsverk för att bilda en metallurgisk bindning. Varmvalskomposit är huvudmetoden för att producera kompositplattor, med fördelar som enkel process, hög produktionseffektivitet och fullt utnyttjande av valsverkets valskapacitet och materialets plastiska deformationskapacitet vid höga temperaturer, vilket resulterar i hög bindningsstyrka vid metallkompositgränssnittet.
Kallvalsande komposit: Kallvalsande komposit är utvecklad baserat på varmvalsande komposit. På grund av den låga valsningstemperaturen undviker den fasomvandlingar och mikrostrukturförändringar som är skadliga för bindning, samt bildning av spröda intermetalliska föreningar. Kompositmaterial framställda genom kallvalsning har stabila egenskaper och kan uppnå valsningskomposit av flera material; emellertid är deformationshastigheten för basmetallen under valsning så hög som 60 % till 70 %.
**Explosiv-Rullkompositmetod**
Den explosiva-valskompositmetoden innebär att man använder explosiv bindningsteknik för att svetsa två eller flera metallplattor av olika tjocklek för att bilda en kompositplatta. Denna platta varmvalsas sedan-eller kall-till önskad tjocklek och specifikationer, beroende på förhållandena och kraven.
**Pulvermetallurgisk metod**
Pulvermetallurgi innebär att man sprider jämnt blandade metallpulver på ytan av en basmetall och pressar dem. Pulvret sintras sedan vid hög temperatur under en skyddande atmosfär och bearbetas slutligen för att producera det slutliga kompositmaterialet.
**Diffusionskompositmetod**
Diffusionskomposit innebär att två metaller binds tätt samman och hållas vid en viss temperatur och tryck under en viss tid, vilket gör att atomer vid kontaktytorna kan diffundera och bilda en metallurgisk bindning.
**Centrifugalgjutningsmetod**
Centrifugalgjutning innebär att smält legering hälls i en roterande basmetallform. Under centrifugalkraft vidhäftar den smälta legeringen till formens innervägg, kyls snabbt och stelnar och binder tätt till basmetallen.
Gjutkompositmetod
Gjutkompositmetoden går ut på att för-förbehandla basmetallens yta och förvärma den till en viss temperatur. Sedan sänks den ned i en formhålighet fylld med smält beklädnadsmetall, eller så placeras basmetallen i gjutformshåligheten, och sedan hälls smält beklädnadsmetall i formhåligheten. Efter att den smälta metallen stelnat och svalnat bildas ett kompositmaterial.
Kontinuerlig gjutning och valsning av kompositmetod
Stränggjutnings- och valsningsmetoden kombinerar traditionella gjutnings- och valsningsmetoder. Smält metall med hög-temperatur gjuts kontinuerligt på ytan av en basstålplatta, vilket gör att den smälta metallen i ett halv-fast tillstånd och den fasta basmetallen kan valsas kontinuerligt samtidigt på ett valsverk. Valskraften hos kvarnen och den smälta metallens höga-temperaturdiffusion möjliggör en metallurgisk bindning mellan de två metallerna.
