金属複合材料とは、2つ以上の異なる金属を冶金学的に結合して形成される複合材料を指します。一般的な例としては、チタン-鋼複合材、銅-鋼複合材、チタン-亜鉛複合材、チタン-ニッケル複合材、ニッケル-鋼複合材、銅-アルミニウム複合材、ニッケル-複合材などがあります。
金属複合材料は、各構成材料の利点を活かし、最適な資源配分を実現し、貴金属材料を節約し、単一金属では満たせない性能要求に応えることができるため、ますます多くの分野で応用が広がっています。
初めて金属複合材料に出会ったとき、異なる金属はどのようにして「結合」するのでしょうか?と疑問に思う人もいるかもしれません。一般的な金属接合方法をいくつか示します。
**爆着工法**
エネルギー源として爆発物を使用し、爆発物の高速爆発と衝撃により、さまざまな金属が広範囲にわたって溶接されます。{0}}
**ローリングボンディング方式**
圧延機の圧延力により、接合する2つの金属の表面が塑性変形し、金属表面に亀裂が生じます。亀裂から露出した新鮮な金属が互いに接触し、圧力がかかると金属間に冶金学的結合が形成されます。圧延温度に基づいて、圧延複合法は熱間圧延と冷間圧延に分類できます。
熱間圧延複合材料: 複合材料となる金属は、一定の温度で圧延機の圧延力を使用して圧延され、冶金学的結合が形成されます。熱間圧延複合材は複合板の主な製造方法であり、工程が簡単で生産効率が高く、圧延機の圧延能力と高温での材料の塑性変形能力を最大限に活用できるため、金属複合材界面での高い接合強度が得られるなどの利点があります。
冷間圧延複合材: 冷間圧延複合材は、熱間圧延複合材に基づいて開発されました。圧延温度が低いため、結合に有害な相変態や微細構造の変化、さらには脆い金属間化合物の形成が回避されます。冷間圧延により製造された複合材料は安定した特性を有し、複数の材料の圧延複合を実現できます。しかし、圧延時の母材の変形率は60～70％と高い。
**爆発的な-ロール複合法**
爆発ロール複合法では、爆発接合技術を使用して、厚さの異なる 2 枚以上の金属板を溶接して複合スラブを形成します。{0}このスラブは、条件や要件に応じて、目的の厚さと仕様に熱間圧延または冷間圧延-されます。-
**粉末冶金法**
粉末冶金では、均一に混合した金属粉末を母材の表面に広げてプレスします。次に、粉末は保護雰囲気下で高温で焼結され、最後に機械加工されて最終的な複合材料が製造されます。
**拡散合成法**
拡散複合材では、2 つの金属をしっかりと結合し、特定の温度と圧力で一定期間保持します。これにより、接触表面の原子が拡散して冶金的結合が形成されます。
**遠心鋳造法**
遠心鋳造では、回転する母金型に溶融した合金を流し込みます。溶融した合金は遠心力により金型内壁に付着し、急速に冷却固化して母材と強固に結合します。
キャスティングコンポジット工法
鋳造複合法では、母材の表面を前処理し、特定の温度に予熱する必要があります。{0}次に、溶融したクラッド金属が満たされた金型キャビティに浸漬するか、または金型キャビティ内に母材金属を配置し、その後、溶融したクラッド金属を金型キャビティに注入する。溶融金属が凝固して冷却すると、複合材料が形成されます。
連続鋳造圧延複合法
連続鋳造圧延複合法は、従来の鋳造法と圧延法を組み合わせたものです。高温の溶融金属を母材鋼板の表面に連続的に鋳造し、半固体状態の溶融金属と固体の母材を圧延機で同時に連続的に圧延します。-ミルの圧延力と溶融金属の高温拡散により、2 つの金属間の冶金学的結合が可能になります。
