通过复合流连铸获得的多层金属复合产品制造技术

一种冶金产品，例如钎焊片材，包括一个核心，至少在所述核心的一边上有一中间层与之结合，而且还有一金属覆层与所述中间层结合一起。所述核心与中间层是一种在二者共同的界面处存在一结合作用的复合铸造材料，所述结合作用是在铸造过程中，当所述核心与中间层各自的熔体接触时发生同时凝固而形成的。这就提供了一种简化的且能获得良好结合性能的方法。然后，进行金属覆层的包覆处理并将所述复合材料轧制成片材或板材产品。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种冶金产品，该产品包含一个核心部分，至少在该核心部分的一边，有一中间层与所述核心部分相结合，而且还有一金属覆层与所述中间层结合一起，并且，本专利技术也涉及一种生产这种冶金产品的方法。尤其是，但不仅仅如此，本专利技术涉及形式为钎焊片材或钎焊板材的这种冶金产品，而且，也涉及一种所述冶金产品至少作为其一个组件的硬钎焊的装配体。现有技术描述通过将不同的层轧制包覆一起，已获得一种冶金产品，该产品包含一个核心合金部分，至少在该核心的一边有一中间层，而且，还至少有一与该中间层相结合的金属覆层。US-A-2821014对这一方法和产品作了典型描述。轧制包覆的一个不足之处在于对所有不同类型的层的加工和处理上，例如轧制和表面处理。结果，轧制包覆既费时又费用高。将包覆层与核心层直接结合，以通过轧制来制成钎焊板也已为人所知，例如，参见EP-A-326337。US-A-5,476,725描述了一个制造具有一铝核心和至少一个包覆层的复合钎焊产品的方法。将带材形式的一层或多层包覆层与熔化的核心材料同时送入相向动作的轧辊中，该熔化的核心材料在与一层或多层包覆层接触下凝固。据称，尽管包覆层的熔点比核心部分低，但是，当其在辊缝处与熔化的核心材料接触时，包覆层却不会熔化。接着，对所述复合材料进行冷轧。该方法另一变型是，在包覆带材与熔化的核心材料接触之前，在将包覆带材卷展开时，向所述包覆带材上热喷涂锌中间层。一种类似的方法在JP-A-56-091970中作了描述。JP-A-61-111745介绍了一种制造用来与另一组件钎焊一起，以获得一耐蚀耐磨层的材料的方法。钎料金属在一对轧辊之一个上凝固为带材，形式为含有陶瓷纤维的Co合金的第二种熔化金属在两轧辊的咬入处凝固在所述带材上。下面进一步讨论总体上与铸造过程有关的某些现有技术。专利技术简述本专利技术的一个目的是提供一种上述类型的冶金产品，与现有产品相比，该产品可以以较低成本进行生产。本专利技术的第一个方面是提供一种冶金产品，该产品包含一个核心部分，至少在所述核心的一边，有一中间层与之相结合，而且还有一金属覆层与所述中间层结合一起，其特征在于所述核心和中间层是一种在两者的共同界面处具有一结合作用的复合铸造材料，所述结合作用是在铸造过程中，两种材料各自的熔体相接触时，由于发生同时凝固而形成的。本专利技术的第二个方面是提供一种冶金产品，该产品包含一个核心部分，至少在所述核心部分的一边，有一中间层与之相结合，而且还有一金属覆层与所述中间层结合一起，其特征在于所述核心和中间层是一种在两者的共同界面处有一结合区的复合铸造材料，所述结合区是在铸造过程中，两种材料凝固之前，由处于熔化态的核心和中间层各自组成相互混合所形成的。因此，根据本专利技术的冶金产品的特征在于在核心和中间层由熔化态同时凝固的铸造过程中，核心部分与中间层相结合以形成一种复合材料。然后，再施加金属包覆层，对在连铸或半连铸期间，核心合金和中间层合金由熔化态同时凝固的方式加以控制，以便在所获得的凝固的核心部分至少之一边，并且优选在整个外表面上，覆盖有所述中间层合金，从而形成一种复合铸造材料。与传统的轧制包覆复合材料相比，这种复合铸造材料的制造成本要低得多，因为对核心合金部分的修整以及在与核心部分结合之前，中间层的铸造、轧制和表面处理等步骤均可省去。本专利技术的又一个优点是中间层与核心部分的结合非常牢固，原因是中间层与核心部分相互接触时，二种材料同时凝固。所述两种熔化的材料间的这种接触以及随后在其界面处的混合使得凝固的产品中生成狭窄的界面结合区，此区具有为本专利技术的产品和方法所特有的冶金特性。这样的界面结合区很容易为所述产品的专家辩认出，而且，它与上述的现有技术的产品不同，对两者很容易加以区分，其中的现有技术的产品中，进行结合之前，两层材料之一或者全部都是固态。就根据本专利技术的冶金产品而言，当其形式为板材或片材时，至少在核心部分的一边上，中间层的厚度优选为所述复合铸造材料厚度的1-30％。当本专利技术产品的形式为棒、细棒或线材时，同样优选中间层为所述复合铸造材料半径(宽度的一半)的1-30％。这就允许中间层的厚度可在很大范围内变化，而这一范围比轧制包覆时要大得多。由本专利技术可获得的一个优点是在核心与中间层的界面处基本上不存在氧化物。与轧制结合的材料相比，这种复合铸造材料的一个重要优点是由于核心与中间层的界面处不存在氧化物或氧化物的复合物，所以二者间的结合状况得以改善。在轧制结合的材料中，即使在轧制结合前进行适当的表面处理后，也可能存在这样的化合物。在根据本专利技术的冶金产品中，所述金属覆层可以具有与所述核心部分不同的固相线温度，而且更优选所述金属覆层具有比所述核心部分低的固相线温度。这样的冶金产品非常适于作为钎焊片材使用。虽然本专利技术在原则上适于范围广泛的金属，但优选核心部分为铝合金，用来制造适合在众多的应用场合应用的产品，例如钎焊片材。根据在应用或使用所述冶金产品时所要求的最终性能，可以选择可热处理的铝合金作为核心合金，如AA2XXX，AA6XXX或者AA7XXX系列合金，或者选择不可热处理的铝合金，如AA3XXX或AA5XXX系列合金。当金属覆层是一种钎焊合金时，优选其为一种铝钎焊合金。取决于本专利技术的冶金产品的最终使用或应用要求，可以采用另一种金属覆层，如AA1XXX系列合金，以获得镜子般的表面光洁度，或者采用锌或锌合金或含锌的铝合金，以改善耐腐蚀性。优选中间层具有与核心部分不同的腐蚀电位，并且更优选中间层的腐蚀电位比核心部分低。在这种情况下，所述中间层起阳极中间层的作用，并且改善了所述冶金产品的耐腐蚀性。根据核心合金的类型以及所述冶金产品的应用或使用要求，可优选包含可热处理的铝合金，例如AA2XXX，AA6XXX或AA7XXX系列合金的中间层，或者优选包含不可热处理的铝合金，例如AA1XXX，AA3XXX或AA5XXX系列合金的中间层。另外，也可能使用锌或锌合金或者含锌的铝合金。优选地，所述中间层以一种已知的方式在金属覆层与核心间构成一扩散阻挡层。这样，在钎焊期间，所述中间层保护核心材料不受来自于熔融的钎焊合金的元素的影响，并且，反之亦然。根据核心合金的类型以及所述冶金产品的应用或使用要求，可优选包含可热处理的铝合金，例如AA2XXX，AA6XXX或AA7XX系列合金的中间层，或者优选包含不可热处理的铝合金，例如AA1XXX，AA3XXX或AA5XXX系列合金的中间层。参见US-A-2,821,014，可了解与本专利技术用于阻挡层衬里有关的进一步信息。本专利技术的另一个目的是提供一种生产本专利技术的冶金产品的方法。本专利技术的方法包括如下步骤(i)制备包含所述核心和与核心相结合的中间层的复合铸造材料，所采用的制备方法包括对核心和中间层的铸造方式加以控制，以使二者各自的熔体相互接触时会同时凝固，以及(ii)在所述中间层凝固之后，使金属覆层与所述中间层结合一起。本方法的一个优点是在一个处理步骤中，所述中间层与核心结合一起，而不必将中间层材料轧制成板材和对核心以及中间层材料进行表面处理。采用这种方法，可使处理成本明显降低。根据本专利技术的方法的另一个优点是所述核心合金选择上的灵活性。可以对非传统的核心合金进行处理，例如，具有一介于金属覆层与核心之间的功能中间层的高强度AA7XXX系本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冶金产品，其包含一核心，至少在所述核心的一边上有一与之相结合的中间层，而且还有一与所述中间层相结合的金属覆层，其特征在于所述核心和中间层是一种在二者的共同界面处具有一结合作用的复合铸造材料，所述结合作用是在铸造过程中，所述核心与中间层各自的熔体相接触时同时凝固而形成的。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：AJP哈斯勒，DF布兰德尔，
申请(专利权)人：荷高文斯铝轧制品有限公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]