专利名称：超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种金属复合材料，属于新材料技术领域，具体是涉及一种超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料。同时，本发明还公开该复合金属材料的制造方法。
背景技术：
众所周知，金属铜具有良好延展性、导电导热性、耐腐蚀性，具有亮丽的金属光泽，是人们长期使用的一种装饰性金属材料，广泛应用于航空、航天、汽车、运输、桥梁、民用建筑、体育设施及国防建设等诸多领域。同时，铜还具有很好的杀菌消毒功能，是非常好的食品容器和餐具。由于铜资源在自然界储量较少，价格较为昂贵，使其不能得到广范的应用。现有技术中，主要采用下述方案来解决上述问题一、使用纯铜(红铜)或铜合金(黄铜)板材经深冲加工，制造出不同用途的铜制品。如灯具、门锁、餐具和建材装饰面板等。该方案存在的缺陷铜材价格较高，使铜制品制造成本高，产品价格昂贵，不能得到广泛的应用。二、采用钢材深冲成形后的制品表面电镀一层铜，替代纯铜制品。该方案存在的缺陷电镀铜制品由于铜层的致密性、附着性、抗冲击性和耐腐蚀性较差，制品的使用寿命短。电镀液对环境污染也非常严重。
发明内容
针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供了一种表面性能等同于纯铜，而整体机械性能超过纯铜的新材料，即超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料。本发明采用的技术方案如下超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，其特征在于，以钢带卷作为基材，基材的上、下两面复合有铜带卷，复合材料金属分层重量比为铜11 30%，钢70 89%。优选地，所述钢带卷为冷轧带卷或热轧带卷，采用碳素钢08A1或无间隙原子钢IF。进一步，所述钢带卷厚度为2. 0 8. 0mm，宽度为600 1000mm。优选地，所述铜带卷为紫铜T3或黄铜H68 H90。进一步，所述铜带卷厚度为0. 3 2. 0mm，宽度为600 1000mm。超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料的制造方法，步骤如下①、冷轧轧机的入口侧设有三套带卷开卷设备，分上中下布置；中层的钢带开卷后，经砂带打磨机将钢带上下表面的氧化铁皮打磨干净，然后用钢丝刷机将钢带表面刷毛，使其表面达到复合轧制要求的表面织构；上、下层的铜带开卷后，用钢丝刷机将复合面的表面刷毛，使其复合面也达到复合要求的表面织构；
三层金属经表面处理好后同时穿过轧机，并将带头送至卷进取机钳口夹住，使复合后的带材缠绕在卷取机的卷筒上，进行复合轧制，轧制变形量为60 70% ；②、全氢罩式退火将复合带卷垛放在罩式退火炉台上，每两卷之间放置一块中间对流板，顶部放顶部对流板，扣上保护内罩和加热罩，用氮气吹扫炉内空气，使炉内氧气量降到升温退火要求；向炉内通入氨分解氮氢混合气体，要求氮氢比为25 : 75,露点-50°C,炉内残氨^ 5ppm ；按100°C /h的升温速率将炉温升到680 720°C，保温4 6小时；
开始降温，移出加热罩，扣上冷却罩，空冷至550°C，再采取快速水冷却至90°C以下，再吊开冷却罩和保护罩，冷却至40°C ;③、平整经复合轧制和退火后的复合带卷，通过四辊单机架平整机进行平整，带材的平整度为I. 8 2. 2%。优选地，平整操作后还设有精整步骤，精整步骤包括①、质量检查，将不良品和不合格品切除；②、表面磨砂或抛光处理；③、纵剪分条或横剪定尺剪板；④、包装入库。制造方法中，复合轧制后的带卷在全氢光亮罩式退火炉进行退火，消除冷轧加工硬化，形成良好的冲压性能，同时有利于复合材料的结合界面金属原子之间充分扩散，使铜钢结合面上达到原子间结合形成一体，从而使制造的复合金属材料表面性能等同于纯铜，而整体机械性能超过纯铜。本发明超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，与现有技术相比，其有益效果表现在I、节约铜资源，在使用铜钢铜复合材料，铜的含量仅为11 30%。2、降低铜制品的生产成本，铜钢铜复合材料的成本只有纯铜的1/3。3、使有限的铜资源得到合理的使用，可广泛应用于装饰、家电、五金等各行各业。4、制造的复合金属材料，表面质量好，厚度精度高，可进行超深冲加工，这是其他类似复合材料所无法比拟的优点，产品适应性较广。
为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对发明作进一步的说明。图I是本发明超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料的结构示意图。
具体实施例方式请参阅图I，超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，以钢带卷作为基材1，基材I的上面3和下面2两面复合有铜带卷，其中钢带卷为冷轧带卷或热轧带卷，采用碳素钢08A1或无间隙原子钢IF，厚度为2.O 8. Omm,宽度为 600 1000mm。铜带卷为紫铜T3或黄铜H68 H90，铜带卷厚度为0. 3 2. Omm,宽度为600 1000mm。超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料的制造方法实施例一①、原料准备A、钢带热轧深冲钢带卷，钢种为IF(无间隙原子钢)规格2. 0 8. 0X600 1000 X Cmm (根据复合成品规格要求确定原料规格)化
学成份为
权利要求
1.超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，其特征在于，以钢带卷作为基材，基材的上、下两面复合有铜带卷，复合材料金属分层重量比为铜11 30%，钢70 89%。
2.根据权利要求I所述的超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，其特征在于，所述钢带卷为冷轧带卷或热轧带卷，采用碳素钢08A1或无间隙原子钢IF。
3.根据权利要求2所述的超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，其特征在于，所述钢带卷厚度为2. 0 8. Omm,宽度为600 1000mm。
4.根据权利要求I所述的超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，其特征在于，所述铜带卷为紫铜T3或黄铜H68 H90。
5.根据权利要求4所述的超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，其特征在于，所述铜带卷厚度为0. 3 2. Omm,宽度为600 1000mm。
6.制造权利要求I所述超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料的方法，其特征在于，步骤如下 ①、冷轧 轧机的入口侧设有三套带卷开卷设备，分上中下布置； 中层的钢带开卷后，经砂带打磨机将钢带上下表面的氧化铁皮打磨干净，然后用钢丝刷机将钢带表面刷毛，使其表面达到复合轧制要求的表面织构； 上、下层的铜带开卷后，用钢丝刷机将复合面的表面刷毛，使其复合面也达到复合要求的表面织构； 三层金属经表面处理好后同时穿过轧机，并将带头送至卷进取机钳口夹住，使复合后的带材缠绕在卷取机的卷筒上，进行复合轧制，轧制变形量为60 70% ； ②、全氢罩式退火 将复合带卷垛放在罩式退火炉台上，每两卷之间放置一块中间对流板，顶部放顶部对流板，扣上保护内罩和加热罩，用氮气吹扫炉内空气，使炉内氧气量降到升温退火要求； 向炉内通入氨分解氮氢混合气体，要求氮氢比为25 : 75,露点-50°C,炉内残氨≤ 5ppm ； 按100°C /h的升温速率将炉温升到680 720°C，保温4 6小时； 开始降温，移出加热罩，扣上冷却罩，空冷至550°C，再采取快速水冷却至90°C以下，再吊开冷却罩和保护罩，冷却至40°C ； ③、平整 经复合轧制和退火后的复合带卷，通过四辊单机架平整机进行平整，带材的平整度为.1. 8 2. 2%。
7.根据权利要求6所述的超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料制造方法，其特征在于，平整操作后还设有精整步骤，精整步骤包括 ①、质量检查，将不良品和不合格品切除； ②、表面磨砂或抛光处理； ③、纵剪分条或横剪定尺剪板； ④、包装入库。
全文摘要
本发明涉及一种金属复合材料，属于新材料技术领域，具体是涉及一种超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料。同时，本发明还公开该复合金属材料的制造方法。超深冲铜钢铜冷轧层压复合金属材料，以钢带卷作为基材，基材的上、下两面复合有铜带卷，复合材料金属分层重量比为铜11～30％，钢70～89％。复合轧制后的带卷在全氢光亮罩式退火炉进行退火，消除冷轧加工硬化，形成良好的冲压性能，同时有利于复合材料的结合界面金属原子之间充分扩散，使铜钢结合面上达到原子间结合形成一体，从而使制造的复合金属材料表面性能等同于纯铜，而整体机械性能超过纯铜。
文档编号B32B15/01GK102700186SQ201210179
公开日2012年10月3日 申请日期2012年6月2日 优先权日2012年6月2日
发明者徐泷, 柯贵生 申请人:安徽博特金属复合材料制造有限公司