CN101791885A - 一种镍金属复合材料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镍金属复合材料及其制造方法，该材料主要由两种以上材料经层叠热轧复合制成，该复合材料有三层或以上层状结构分布，其最外层的两个面为薄镍层或镍基合金层，中间层分由一种或以上的金属或金属氧化物组成。其制造方法包括以下步骤：清洗、上表面带材与中间层带材的热轧复合、退火、清洗、下表面带材与成型带材的热轧复合、退火、清洗烘干、精轧。该镍金属复合材料具有优良的耐腐蚀性能和导电性能，且节省了稀有金属镍；工艺简单，易于实现，生产效率高，所生产的产品结合强度高、复合牢固，减少环境污染，不会有镍层易脱落而导致中间部分被腐蚀等问题。

Description

一种镍金属复合材料及其制造方法
技术领域
本发明涉及镍金属复合材料及制造方法，尤其是一种具有耐腐蚀性能的镍金属复合材料及其制造方法。
技术背景
镍金属特别是镍基合金因具有优良耐热、耐腐蚀、耐磨等性能而被广泛用于航空、石油、化工、电力、电子等行业。但镍金属属于稀缺的贵金属，早已经出现供应严重短缺的局面，在现行的技术研究中，最流行的方法是用普通金属镀覆镍层来代替镍金属。中国专利公开号CN 1861389A中公开了一种“高精度镍复合钢带及其生产工艺”，主要采用冷轧钢带单面或双面分别经酸冼、冷轧、切边、脱脂、热处理、平整、拉矫、电镀镍层，再经扩散退火、平整、分剪为成品等制造工程，所制成的产品可用于电池壳材料。中国专利公开号CN1082988A中公开了一种“抗腐蚀的镀镍钢板或钢条及其制法”，主要采用触击电镀法在钢板或钢条表面镀覆镍金属层，所制成的产品用作电气/电子部件如电池，环形钉书针等的材料。这些产品虽在一定程度上解决了腐蚀问题，但都存在以下缺点：1)暴露问题无法很好地解决，CN 1082988A专利虽然提出降低暴露率的办法，但依然存在30％左右的暴露率；2)制造工艺复杂，加工成本高；3)无论是电镀镍还是化学镀镍都存在较大的环境污染问题；4)存在镀镍层易脱落问题，特别是在多相体系环境使用并有电流作用时，镀镍层容易脱落而导致基体被腐蚀。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种镍金属复合材料及其制造方法，该方法制造工艺操作简单、制造过程不会带来环境污染，所制成出来的镍金属复合材料结合强度高、复合牢固，不存在暴露问题，具有优良的耐腐蚀性能，可直接用作石油、化工、电力、电子等行业的导电材料、耐腐材料。
本发明的目的是通过以下技术方案得以实现的：
一种镍金属复合材料，该材料是由两种以上材料经层叠热轧复合制成，该复合材料有3层或以上层状结构分布，其最外层的两个面为薄镍层或镍基合金层，中间层分由一种或以上的金属或金属氧化物组成。
所述的中间层由不锈钢、银、银金属氧化物、铝、铝合金、铜、铜合金及其他金属或金属氧化物中的一种或几种构成，不同金属或金属氧化物通过层叠热轧复合。
所述的镍金属复合材料的制造方法，其特征在于制造方法包括以下步骤：
(a)清洗：去除上表面镍金属或镍基合金带材以及中间层带材表面的污渍和氧化物；
(b)上表面带材与中间层带材的热轧复合：在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将上表面镍金属或镍基合金带材以及中间层带材热轧复合成一条带材；
(c)退火：在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(d)清洗：去除复合成型的带材、下表面的镍金属或镍基合金带材表面的污渍和氧化物；
(e)下表面带材与成型带材的热轧复合：在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将已成型的带材以及下表面镍金属或镍基合金带材热轧复合成一条镍金属复合材料；
(f)退火：在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(g)清洗烘干：将层叠热轧复合成型的镍金属复合材料进行表面清洗并烘干；
(h)精轧：送入精轧机进行精轧。
所述的镍金属复合材料的制造方法，当中间层超过一种金属或金属氧化物时，按照以上(a)、(b)和(c)所述的制造方法，从上表面镍金属或镍基合金带材开始，一层一层地往下层叠热轧复合，直至与下表面的镍金属或镍基合金带材复合成一条带材后，按(g)、(h)所述的制造方法进行后续处理。
本发明的一种镍金属复合材料及其制造方法的有益的效果是，该镍金属复合材料具有优良的耐腐蚀性能和导电性能，且节省了稀有金属镍，无论是酸性环境还是碱性环境或是复杂多相体系环境都能使用，可直接用作石油、化工、电力、电子等行业的导电材料、耐腐材料如电触点材料、化工厂设备材料、环保设施材料等。本发明所用的镍金属复合材料的制造方法，工艺简单，易于实现，生产效率高，所生产的产品结合强度高、复合牢固，不存在像电镀或化学镀镍一样在制造过程排放大量酸、碱等化学物质污染环境，且不会有镍层易脱落而导致中间部分被腐蚀等问题。
附图说明
图1为本发明的制造方法流程图
图2为本发明实施例一的横截面结构示意图；
图3为本发明实施例二的横截面结构示意图。
其中，1.镍铬合金层，2.不锈钢层，3.镍铬合金层，4.镍金属层，5.银金属氧化物层，6.铜金属层，7.镍金属层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的详细的说明。
实施例一：
参见图2，镍金属复合材料的原材料组成为镍铬合金、不锈钢、镍铬合金三层结构。上下面表面的镍铬合金中元素按重量的百分比，镍∶铬＝80∶20。组成复合金属的各层厚度比例为，镍铬合金∶不锈钢∶镍铬合金＝15∶70∶15。
(a)去除上表面镍铬合金带材和不锈带材表面的污渍和氧化物；
(b)在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将上表面镍铬合金带材和不锈带材热轧复合成一条带材；
(c)在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(d)去除复合成型的带材、下表面的镍铬合金带材表面的污渍和氧化物；
(e)在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将已成型的带材以及下表面镍铬合金带材热轧复合成一条镍金属复合材料；
(f)在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(g)将层叠热轧复合成型的镍金属复合材料进行表面清洗并烘干；
(h)送入精轧机进行精轧。
实施例二：
参见图3，镍金属复合材料的原材料组成为镍金属、银金属氧化物、铜、镍金属四层结构。组成复合金属的各层厚度比例为，镍∶银金属氧化物∶铜∶镍＝15∶38∶32∶15。
(a)去除上表面镍金属带材和银金属氧化物带材表面的污渍和氧化物；
(b)在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将上表面镍金属带材和银金属氧化物带材热轧复合成一条带材；
(c)在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(d)去除复合成型的镍金属/银金属氧化物带材和铜金属带材表面的污渍和氧化物；
(e)在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将镍金属/银金属氧化物带材和铜金属带材热轧复合成一条带材；
(f)在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(g)去除镍金属/银金属氧化物/铜金属带材以及下表面的镍金属带材表面的污渍和氧化物；
(h)在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将已成型的镍金属/银金属氧化物/铜金属带材和下表面的镍金属带材热轧复合成一条镍金属复合材料；
(i)在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(j)将层叠热轧复合成型的镍金属复合材料进行表面清洗并烘干；
(k)送入精轧机进行精轧。

Claims (4)

1.一种镍金属复合材料，其特征在于该材料是由两种以上材料经层叠热轧复合制成，该复合材料有3层或以上层状结构分布，其最外层的两个面为薄镍层或镍基合金层，中间层分由一种或以上的金属或金属氧化物组成。
2.根据权利要求1所述的镍金属复合材料，其特征在于所述的中间层由不锈钢、银、银金属氧化物、铝、铝合金、铜、铜合金及其他金属或金属氧化物中的一种或几种构成，不同金属或金属氧化物通过层叠热轧复合。
3.一种权利要求1所述的镍金属复合材料的制造方法，其特征在于包括以下步骤：
(a)清洗：去除上表面镍金属或镍基合金带材以及中间层带材表面的污渍和氧化物；
(b)上表面带材与中间层带材的热轧复合：在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将上表面镍金属或镍基合金带材以及中间层带材热轧复合成一条带材；
(c)退火：在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(d)清洗：去除复合成型的带材、下表面的镍金属或镍基合金带材表面的污渍和氧化物；
(e)下表面带材与成型带材的热轧复合：在轧制温度450～1000℃、轧制力为20～180t、轧制速度为3～15m/min下将已成型的带材以及下表面镍金属或镍基合金带材热轧复合成一条镍金属复合材料；
(f)退火：在退火温度为300～550℃下进行退火处理，退火时间为1～3h；
(g)清洗烘干：将层叠热轧复合成型的镍金属复合材料进行表面清洗并烘干；
(h)精轧：送入精轧机进行精轧。
4.根据权利要求3所述的镍金属复合材料的制造方法，其特征在于当中间层超过一种金属或金属氧化物时，按照权利要求3中(a)、(b)和(c)所述的制造方法，从上表面镍金属或镍基合金带材开始，一层一层地往下层叠热轧复合，直至与下表面的镍金属或镍基合金带材复合成一条带材后，再按(g)、(h)所述的制造方法进行后续处理。
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