本发明属于金属材料领域，具体涉及一种复合金属材料及其制备方法。
背景技术：
金属，特别是碳素钢所代表的铁类金属材料由于可得到高强度和硬度，与其它金属相比廉价，所以被最多地使用。由于铁类金属与铬、镍、钴相比耐腐蚀性、耐热性差，所以由于锈的产生或氧化膜的增长而易在耐久性方面产生问题。因此，多数情况下是使用对铁类金属材料施加树脂涂装或衬垫而成的材料。
金属材料的应用范围极为广泛，其中汽车制造中所用的金属材料非常多，这其中金属材料的强度和抗冲击不够是目前主要解决的一大因素。金属模具在工业上常用，现有技术的模具制造方法是采用数控机床进行加工，要经过下料、锻坯、退火、初加工、精加工、淬火、回火、打磨、修模等十几道工序完成，其中后工序的淬火工艺要求严格，其报废率也较大，制造要一年时间才能够完成，如果在最后的淬火工艺出现问题，如淬火温度控制不好模具硬度达不到要求，或淬裂导致报废，则损失重大。
但是，为了保持铁本身所具有的耐热性或耐磨损性、导电性(抗静电性)等，有必要解决耐腐蚀性或导电性等课题。另一方面，在不适用树脂涂装或衬垫的用途中，目前为止多使用将铬、镍、钼等合金化而获得的不锈钢。但是，上述合金的使用因近年来由于资源价格的高涨所带来的经济方面的理由而难以采用的情况正在增加。作为弥补铁类金属材料的耐腐蚀性、耐热性、附着性等问题点的现有技术，除磷酸盐处理外，通过铬酸的处理是有效的。但是，由于近年来世界性的环境控制，铬酸逐渐处于难以使用的状况。
因此，如何研究提高金属材料的附着性、耐腐蚀性、耐热性的性能，并且采用合适的加工方法，得到性能优异的金属材料的同时，也可以达到节约资源，节约成本的目的，是目前该领域的技术人员急需解决的难题。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种复合金属材料及其制备方法，该种金属材料成本低，强度高，具有良好的机械加工性能，耐腐蚀及高温，其制备方法简单，制备周期短，生产效率高。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现的：
一种复合金属材料，包括以下按重量百分比计的原料：c：0.62～1.18％、si：1.33～1.87％、al：0.08～0.16％、mn：0.35～0.67％、mo：0.06～0.14％、cr：0.10～0.32％、p：0.05～0.09％，余量为fe。
进一步地，所述金属材料包括以下按重量百分比计的原料：c：0.70～1.10％、si：1.41～1.80％、al：0.10～0.13％、mn：0.40～0.60％、mo：0.08～0.12％、cr：0.15～0.26％、p：0.07～0.09％，余量为fe。
更进一步地，所述金属材料包括以下按重量百分比计的原料：c：0.90％、si：1.62％、al：0.12％、mn：0.50％、mo：0.10％、cr：0.21％、p：0.08％，余量为fe。
上述的一种复合金属材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)按所述百分比称取所需原料；
(2)先将原料置于熔炉中进行融化处理，得母液；
(3)将所得母液浇铸至预定模具中；
(4)将浇铸后的合金脱模冷却；
(5)最后将半成品合金进行回火热处理即可。
进一步地，在上述步骤(2)中，所述熔炉的熔炼温度为1520-1680℃，熔炼时间为1-2h。
进一步地，在上述步骤(3)中，所述浇铸是将母液按照亚或共析钢的熔化期到还原期期间，先在910-980℃的温度下进行浇铸30-40min，之后升温至1020-1160℃的温度下，连续浇铸40-50min，最后升温至1250-1430℃的温度下，连续浇铸30-40min。
进一步地，在上述步骤(4)中，所述脱模冷却是在820-860℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为8-12℃，冷却时间为1-2h。
进一步地，在上述步骤(5)中，所述回火热处理步骤是先将合金冷却至480-520℃后，再进行升温处理，将温度升至760-820℃，保温15-25min，最后降温处理，将温度降至360-420℃，保温20-30min。
本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的复合金属材料制备简单，原料中减少了稀有金属及贵金属的质量分数，减少了生产成本，且制备周期短，生产效率高，应用领域广泛，具有良好的市场前景；
(2)本发明的复合金属材料，具有良好的机械加工性能，高焊接性，原料中适当增加中硅含量，并加入微量铬锰等合金元素，可大大提高合金材料的强度；加入少量铝、磷及钼元素，降低合金中碳含量则可得到超低碳贝氏体组够其强度很高，并保持较好的塑性和韧性，可塑性强。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的具体实施方式作进一步描述，以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种复合金属材料，包括以下按重量百分比计的原料：c：0.62％、si：1.33％、al：0.08％、mn：0.35％、mo：0.06％、cr：0.10％、p：0.05％，余量为fe。
上述的一种复合金属材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将上述原料置于熔炉中进行融化处理，得母液，且熔炉的熔炼温度为1520℃，熔炼时间为1h；
(2)将母液按照亚或共析钢的熔化期到还原期期间，先在910℃的温度下进行浇铸30min，之后升温至1020℃的温度下，连续浇铸40min，最后升温至1250℃的温度下，连续浇铸30min；
(3)将浇铸后的合金在820℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为8℃，冷却时间为1h；
(4)最后将半成品合金先冷却至480℃后，再进行升温处理，将温度升至760℃，保温15min，最后降温处理，将温度降至360℃，保温20min，即制得本发明的复合金属材料。
实施例2
一种复合金属材料，包括以下按重量百分比计的原料：c：0.70％、si：1.41％、al：0.10％、mn：0.40％、mo：0.08％、cr：0.15％、p：0.07％，余量为fe。
上述的一种复合金属材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将上述原料置于熔炉中进行融化处理，得母液，且熔炉的熔炼温度为1550℃，熔炼时间为1.2h；
(2)将母液按照亚或共析钢的熔化期到还原期期间，先在930℃的温度下进行浇铸32min，之后升温至1050℃的温度下，连续浇铸42min，最后升温至1260℃的温度下，连续浇铸32min；
(3)将浇铸后的合金在830℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为9℃，冷却时间为1.2h；
(4)最后将半成品合金先冷却至490℃后，再进行升温处理，将温度升至770℃，保温18min，最后降温处理，将温度降至370℃，保温22min，即制得本发明的复合金属材料。
实施例3
一种复合金属材料，包括以下按重量百分比计的原料：c：0.90％、si：1.62％、al：0.12％、mn：0.50％、mo：0.10％、cr：0.21％、p：0.08％，余量为fe。
上述的一种复合金属材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将上述原料置于熔炉中进行融化处理，得母液，且熔炉的熔炼温度为1600℃，熔炼时间为1.5h；
(2)将母液按照亚或共析钢的熔化期到还原期期间，先在950℃的温度下进行浇铸35min，之后升温至1080℃的温度下，连续浇铸45min，最后升温至1350℃的温度下，连续浇铸35min；
(3)将浇铸后的合金在840℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为10℃，冷却时间为1.5h；
(4)最后将半成品合金先冷却至500℃后，再进行升温处理，将温度升至790℃，保温20min，最后降温处理，将温度降至390℃，保温25min，即制得本发明的复合金属材料。
实施例4
一种复合金属材料，包括以下按重量百分比计的原料：c：1.10％、si：1.80％、al：0.13％、mn：0.60％、mo：0.12％、cr：0.26％、p：0.09％，余量为fe。
上述的一种复合金属材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将上述原料置于熔炉中进行融化处理，得母液，且熔炉的熔炼温度为1650℃，熔炼时间为1.8h；
(2)将母液按照亚或共析钢的熔化期到还原期期间，先在960℃的温度下进行浇铸38min，之后升温至1140℃的温度下，连续浇铸48min，最后升温至1400℃的温度下，连续浇铸38min；
(3)将浇铸后的合金在850℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为11℃，冷却时间为1.8h；
(4)最后将半成品合金先冷却至510℃后，再进行升温处理，将温度升至800℃，保温22min，最后降温处理，将温度降至400℃，保温28min，即制得本发明的复合金属材料。
实施例5
一种复合金属材料，包括以下按重量百分比计的原料：c：1.18％、si：1.87％、al：0.16％、mn：0.67％、mo：0.14％、cr：0.32％、p：0.09％，余量为fe。
上述的一种复合金属材料的制备方法，按照以下步骤进行：
(1)先将上述原料置于熔炉中进行融化处理，得母液，且熔炉的熔炼温度为1680℃，熔炼时间为2h；
(2)将母液按照亚或共析钢的熔化期到还原期期间，先在980℃的温度下进行浇铸40min，之后升温至1160℃的温度下，连续浇铸50min，最后升温至1430℃的温度下，连续浇铸40min；
(3)将浇铸后的合金在860℃温度下对合金进行脱模，之后置于冷空气内进行冷却，冷空气温度为12℃，冷却时间为2h；
(4)最后将半成品合金先冷却至520℃后，再进行升温处理，将温度升至820℃，保温25min，最后降温处理，将温度降至420℃，保温30min，即制得本发明的复合金属材料。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。