CN111850354A - 一种铝合金与不锈钢复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种铝合金与不锈钢复合材料及其制备方法与应用，所述铝合金与不锈钢复合材料包括依次设置的皮材层、铝合金层与不锈钢层；以质量百分数计，所述铝合金层的组成包括：Si 0.05‑0.12wt％，Fe 0.15‑0.28wt％，Cu 1.0‑2.1wt％，Mg 0.5‑1.5wt％，Zr 0.05‑0.1wt％，Mn 1.5‑1.8wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn≤0.2wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。本发明通过特定各元素的组成以及各层的组合方法，使所得铝合金与不锈钢复合材料的耐腐蚀性能优异，使用寿命长，能够用于制作使用寿命长且导热均匀的高端锅具。
Description
技术领域
本发明属于材料技术领域，涉及一种铝合金材料及其制备方法与应用，尤其涉及一种铝合金与不锈钢复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
随着各领域科学技术的发展，各领域应用中对金属材料性能的要求越来越高。不锈钢材料作为应用最广泛的金属材料之一，由于其具有高强度、高硬度、高耐腐蚀性的特性得到了广泛的认可，同时对不锈钢材料提出了更多新的要求，例如更低的密度和更多样化的表面处理工艺，但是受限于不锈钢材料本身的性能，无法在短期内获得满足各种需要的不锈钢产品。
相比之下，利用不锈钢材料与其他材料相配合制成复合材料，便能够获得具有更多功能的新材料。
炊具是我国五金行业的重要组成部分，与人们的日常生活息息相关。炊具只要是指厨房用具的各类锅碗瓢盆等器具。它是五金行业中既传统又新型的产品。所述传统，主要是指以纯铝和铁为基材所生产的产品；所谓新兴，不仅是指产品材质的改变，也是指产品的用途、功能等能以满足消费者需要为出发点，不断地进行更新发展。
多金属层状复合材料制作的锅具，具有美观、环保、发热均匀、热效率高、烹饪食物口感好等优点，同时改善单层金属锅具的导热性、环保型、健康性及成本等诸多问题，成为中高度厨房烹饪器具的新发展方向。
铝钢复合材料制备的炊具，可以实现铝的强热传导性能与钢的高强度及高导磁性的完美结合。现有技术中，有用压焊法制备复合底钢-铝锅，先用钢铝复合板制备钢铝锅，钢为内壁面，再用锅底的铝片与铝-导磁金属板电焊结合，最后在大吨位摩擦压力机上进行高温高压的压焊复合，得到钢-铝-铝-导磁金属的四层复合材料锅；由于该技术在点焊后再高温高压下压焊，存在钢与铝的热膨胀系数不同而导致各层金属不能很好地融合在一起的缺陷。
CN 109016726A公开了一种包含不锈钢的复合材料的制备方法，包括如下步骤：(1)将不锈钢与铝合金进行复合；所述复合方法为将不锈钢与铝合金压在一起，然后对两者结合的边缘进行火焰钎焊，焊接完成后进行热轧；(2)在铝合金表面进行腐蚀刻蚀处理，是处理后铝合金表面粗糙度Ra为5-10μm，铝合金材料的厚度不低于3mm；(3)利用PVD或热喷涂在铝合金粗糙表面加工出厚度为20-50μm的纯铝层。该制备方法将不锈钢与铝合金进行复合，使复合材料具有相对于不锈钢的低密度，还具有比铝合金更高的强度。
目前，大多数的铝合金与不锈钢复合材料中的铝合金为了保持良好的成型性需要完全退火至O态，这会使铝合金在钎焊时产生严重的熔蚀而降低其耐腐蚀性能，从而影响铝合金与不锈钢复合材料制备得到的锅具的使用寿命。
对此，提供一种成形性良好，且溶蚀性良好的铝合金材料，及包含该铝合金材料的铝合金与不锈钢复合材料及其制备方法与应用，有利于制作使用寿命长且导热均匀的高端锅具。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种铝合金与不锈钢复合材料及其制备方法与应用；所述复合材料中的铝合金具有优良的抗熔蚀性，将其通过钎焊与不锈钢复合后，所得复合材料的使用寿命长且导热均匀，能够用于厨房用具。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
第一方面，本发明提供了一种铝合金与不锈钢复合材料，所述铝合金与不锈钢复合材料包括依次设置的皮材层、铝合金层与不锈钢层；
以质量百分数计，所述铝合金层的组成包括：Si 0.05-0.12wt％，Fe 0.15-0.28wt％，Cu 1.0-2.1wt％，Mg 0.5-1.5wt％，Zr 0.05-0.1wt％，Mn 1.5-1.8wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；
所述不可避免的杂质中Zn≤0.6wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
以质量百分含量计，本发明所述芯材中Si的含量为0.05-0.12wt％，例如可以是0.05wt％、0.06wt％、0.07wt％、0.08wt％、0.09wt％、0.1wt％、0.11wt％或0.12wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述芯材中的Si能够改善铝合金的流动性，提高铝合金的铸造性能，同时还具有一定的固溶强化作用，能够提高钎焊后的性能。当Si含量＜0.05wt％时，所述铝合金的铸造性及强度较差；当Si含量＞0.12wt％时，所述铝合金的的耐腐蚀性能降低。
以质量百分含量计，本发明所述铝合金中Fe的含量为0.15-0.28wt％，例如可以是0.15wt％、0.16wt％、0.18wt％、0.2wt％、0.21wt％、0.22wt％、0.24wt％、0.25wt％、0.27wt％或0.28wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述铝合金中的Fe能够促进固溶元素的析出。当Fe含量＜0.15wt％时，促进固溶元素的析出效果不足；当Fe含量＞0.28wt％时，容易形成针状化合物和/或片状化合物，从而割裂铝合金，降低铝合金的强度和韧性。
以质量百分含量计，本发明所述铝合金中Cu的含量为1.0-2.1wt％，例如可以是1wt％、1.2wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.8wt％、2.0wt％或2.1wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述铝合金中的Cu具有固溶强化的作用，可显著提高铝合金的强度；但当Cu含量＜1wt％时，所得铝合金的强度较低；当Cu含量＞2.1wt％时，过多的Cu容易在晶界处析出，从而使铝合金产生晶界腐蚀，降低了铝合金的耐腐蚀性能。
以质量百分含量计，本发明所述铝合金中Mg的含量为0.5-1.5wt％，例如可以是0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、1.1wt％、1.2wt％、1.3wt％、1.4wt％或1.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述铝合金中的Mg能够显著提高铝合金的强度，通过Mg与Mn相互协同，降低铝合金的热裂倾向，并改善铝合金的抗熔蚀性能，提高其焊接性能。但当Mg含量＜0.5wt％时，其强化性能较弱；当Mg含量＞1.5wt％时，所得铝合金的热裂倾向严重。
以质量百分含量计，本发明所述铝合金中Zr的含量为0.05-0.1wt％，例如可以是0.05wt％、0.06wt％、0.07wt％、0.08wt％、0.09wt％或0.1wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述铝合金中的Zr能够与Al形成ZrAl3化合物，阻碍再结晶过程，细化再结晶晶粒；通过Zr与Al、Mg与Cu相互配合，进一步细化再结晶晶粒。但Zr的成本较高，过量的添加不利于降低铝合金的成本，而Zr的添加量较低则不利于Zr发挥细化再结晶晶粒的作用，因此，本发明中Zr的含量为0.05-0.1wt％。
以质量百分含量计，本发明所述铝合金中Mn的含量为1.5-1.8wt％，例如可以是1.5wt％、1.55wt％、1.6wt％、1.65wt％、1.7wt％、1.75wt％或1.8wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明所述铝合金中的Mn同样能够起到固溶强化的作用，但当Mn的含量＜1.5wt％时，所得铝合金的强度较低；当Mn含量＞1.8wt％时，铝合金中析出的Mn化合物粗大，不仅不利于提高铝合金的强度，还增加了铝合金的制造成本。
铝合金层中Zn的存在会使铝合金存在应力腐蚀开裂的风险，但少量Zn能够与Mg配合形成强化相Mg/Zn2，可显著提高铝合金的抗拉强度与屈服强度。但过量的Zn会使抗腐蚀性能下降，因此，本发明所述铝合金中的中Zn≤0.6wt％。
本发明所述铝合金中的Si、Fe、Cu、Mn与Mg能够相互协同，使所得铝合金具有较高的强度、成型性以及耐腐蚀性能。在Mg的含量为0.5-1.5wt％的前提下，本发明所述铝合金中的Si、Fe与Cu元素的总含量为1.3-1.8wt％，例如可以是1.3wt％、1.4wt％、1.5wt％、1.6wt％、1.7wt％或1.8wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；Si、Fe与Mn元素的总含量为1.8-2.0wt％，例如可以是1.8wt％、1.85wt％、1.9wt％、1.95wt％或2wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，所述皮材层的材质包括纯铝、铝合金AA4343或铝合金AA4045中的任意一种。
优选地，所述不锈钢层的材质包括304不锈钢或316L不锈钢中的任意一种，从结合强度以及节约成本考虑，所述不锈钢材的材质优选为304不锈钢。
优选地，所述皮材层的厚度为铝合金层厚度为20-50％，例如可以是20％、25％、30％、35％、40％、45％或50％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
鉴于现有技术的加工工艺产生的误差，所述皮材层厚度的加工误差控制在2％以内。
本发明所述皮材层的设置为铝合金的保护层，当皮材层的厚度占铝合金层厚度较高时，铝合金层的厚度过低，从而使所得铝合金与不锈钢复合材料的整体强度降低，不利于所得复合材料的长期使用。
优选地，所述铝合金层与皮材层的总厚度为0.2-0.4mm，例如可以是0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm或0.4mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。当总厚度低于0.2mm时，复合材料的强度降低；当总厚度超过0.4mm时，复合管板材料的重量增加且成本提高。
优选地，所述复合管板材料的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构。
本发明所述复合材料中的铝合金具有优越的耐腐蚀性能，与不锈钢钎焊后在ASTMG85-19 Annex A3标准的SWAAT腐蚀实验下，铝合金层至少20天不穿透。
第二方面，本发明提供了一种如第一方面所述的铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，热轧至厚度为5-10mm，然后冷轧至厚度为0.2-0.4mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品进行退火处理，钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料。
本发明所述按配方量进行熔铸，所用原料包括但不限于纯度不低于4N的高纯Al、纯度不低于99.9wt％的硅粉、Fe剂、Mn剂、Al-Cu中间合金、Mg剂以及Zr剂，本领域技术人员能够根据铝合金层中各元素的组成对各原料的用量进行合理的调整，并控制铝合金中带入的杂质元素Zn和其它杂质元素的含量。
所述Fe剂为本领域常规的Fe源，所述Mn剂为本领域常规的Mn源，所述Al-Cu合金为常规的Al-Cu合金，所述Mg剂为本领域常规的Mg源，所述Zr剂为本领域常规的Zr源；本领域技术人员能够根据所需制备复合材料的组成对原料的组成进行合理地选择，本发明不做过多限定。
本发明对铸锭进行切割铣面后不进行均匀化处理，从而使冷压成品在退火过程中能够析出纤维状的晶粒结构，进而提高了所得复合管板材料的耐腐蚀性能。
本发明步骤(2)所述皮材铸锭包括根据皮材合金型号熔铸得到的皮材铸锭，或市售的皮材铸锭。
优选地，步骤(1)所述熔铸的温度为720-750℃，例如可以是720℃、725℃、730℃、735℃、740℃、745℃或750℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述热轧的温度为480-520℃，例如可以是480℃、490℃、500℃、510℃或520℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(2)所述铝合金铸锭热轧处理后的厚度为150-300mm，例如可以是150mm、160mm、170mm、180mm、190mm、200mm、210mm、220mm、230mm、240mm、250mm、260mm、270mm、280mm、290mm或300mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明不对皮材铸锭热轧处理后的厚度进行具体限定，本领域技术人员能够根据复合材料中皮材的厚度，对皮材铸锭热轧处理后的厚度进行合理地设置。
优选地，步骤(3)所述热轧的温度为480-520℃，例如可以是480℃、490℃、500℃、510℃或520℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列的数值同样适用。
本发明步骤(3)所述热轧后的厚度为5-10mm，例如可以是5mm、6mm、7mm、8mm、9mm或10mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列的数值同样适用。
本发明步骤(3)所述冷轧后的厚度为0.2-0.4mm，例如可以是0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm或0.4mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述退火处理的温度为350-380℃，例如可以是350℃、355℃、360℃、365℃、370℃、375℃或380℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用；时间为2-5h，例如可以是2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h或5h，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
本发明步骤(4)所述退火处理的温度为320-380℃，当退火处理温度低于320℃时，所得铝合金层的成型性不足，冲压时易开裂；当退火处理温度高于380℃时，所得铝合金层会出现再结晶现象，降低所得复合材料的抗熔蚀性能。
优选地，步骤(4)所得退火处理后的冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构。
本发明所述铝合金层的最终状态为H2X态，晶粒为纤维状结构，在合金成分配比的协同作用下，所得铝合金层具有优越的成型性和抗熔蚀性。从而使最终所得复合材料具有优异的使用寿命。
优选地，步骤(4)所述不锈钢材料的厚度为0.1-0.3mm，例如可以是0.1mm、0.15mm、0.2mm、0.25mm或0.3mm，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为10-20wt％，温度为35-50℃的盐酸溶液中60-180s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为0.5-1.5wt％，温度为5-15℃的碱性溶液中300-420s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.15-0.2g/mL的硝酸铁的酸性溶液中120-240s，酸性溶液的pH值为1-3，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
所述“贴合面”为铝合金层与不锈钢的焊接面。
本发明步骤(a)所用盐酸溶液的质量分数为10-20wt％，例如可以是10wt％、12wt％、15wt％、16wt％、18wt％或20wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(a)使用盐酸进行酸洗的温度为35-50℃，例如可以是35℃、36℃、40℃、42℃、45℃、48℃或50℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(a)使用盐酸进行酸洗的时间为60-180s，例如可以是60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s、130s、140s、150s、160s、170s或180s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(b)使用碱性溶液中氢氧根离子的质量分数为0.5-1.5wt％，例如可以是0.5wt％、0.6wt％、0.8wt％、1wt％、1.2wt％或1.5wt％，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(b)使用碱性溶液进行碱洗的温度为5-15℃，例如可以是5℃、6℃、8℃、10℃、12℃或15℃，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(b)使用碱性溶液进行碱洗的时间为300-420s，例如可以是300s、320s、330s、350s、360s、380s、400s或420s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
优选地，步骤(b)所述碱性溶液包括氢氧化钠溶液和/或氢氧化钾溶液。
步骤(c)所述硝酸铁的酸性溶液中，硝酸铁的质量浓度为0.15-0.2g/mL，例如可以是0.15g/mL、0.16g/mL、0.17g/mL、0.18g/mL、0.19g/mL或0.2g/mL，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(c)所述硝酸铁的酸性溶液中，硝酸铁的酸性溶液的pH值为1-3，例如可以是1、1.5、2、2.5或3，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
步骤(c)在硝酸铁的酸性溶液中的浸渍时间为120-240s，例如可以是120s、130s、140s、150s、160s、180s、200s、210s或240s，但不限于所列举的数值，数值范围内其它未列举的数值同样适用。
作为本发明第二方面所述制备方法的优选技术方案，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在720-750℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为480-520℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为150-300mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，480-520℃的条件下热轧至厚度为5-10mm，然后冷轧至厚度为0.2-0.4mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在350-380℃的温度下退火处理2-5h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为10-20wt％，温度为35-50℃的盐酸溶液中60-180s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为0.5-1.5wt％，温度为5-15℃的碱性溶液中300-420s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.15-0.2g/mL的硝酸铁的酸性溶液中120-240s，酸性溶液的pH值为1-3，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
第三方面，本发明提供了如第一方面所述的铝合金与不锈钢复合材料用作厨房用具的应用。
本发明所述的数值范围不仅包括上述例举的点值，还包括没有例举出的上述数值范围之间的任意的点值，限于篇幅及出于简明的考虑，本发明不再穷尽列举所述范围包括的具体点值。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
(1)本发明提供的铝合金与不锈钢复合材料中的铝合金具有优异的抗熔蚀性，所述铝合金与不锈钢材料钎焊后在ASTMG85-19 Annex A3标准的SWAAT腐蚀实验下，铝合金层至少20天不穿透；
(2)本发明提供的铝合金与不锈钢复合材料为铝合金与不锈钢钎焊连接，通过钎焊连接之前对铝合金的复合面进行表面处理，提高了不锈钢与铝合金的结合强度。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
实施例1
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在730℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为500℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为240mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，500℃的条件下热轧至厚度为8mm，然后冷轧至厚度为0.3mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在370℃的温度下退火处理4h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的35％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.3mm，皮材层为纯铝层，不锈钢材料为厚度为0.2mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例2
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在725℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为490℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为270mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，490℃的条件下热轧至厚度为9mm，然后冷轧至厚度为0.4mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在360℃的温度下退火处理3h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的28％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.4mm，皮材层为纯铝层，不锈钢材料为厚度为0.2mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.07wt％，Fe 0.18wt％，Cu 1.2wt％，Mg 0.8wt％，Zr 0.06wt％，Mn 1.55wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.3wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例3
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在745℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为510℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为180mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，510℃的条件下热轧至厚度为6mm，然后冷轧至厚度为0.3mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在370℃的温度下退火处理4h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的42％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.3mm，皮材层为铝合金AA4343层，不锈钢材料为厚度为0.1mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.1wt％，Fe 0.25wt％，Cu 1wt％，Mg 0.5wt％，Zr 0.05wt％，Mn 1.5wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.2wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例4
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在750℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为480℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为300mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，480℃的条件下热轧至厚度为10mm，然后冷轧至厚度为0.3mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在350℃的温度下退火处理2h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的50％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.3mm，皮材层为铝合金AA4045层，不锈钢材料为厚度为0.3mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.12wt％，Fe 0.28wt％，Cu 1wt％，Mg 1.2wt％，Zr 0.09wt％，Mn 1.5wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.3wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例5
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在720℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为520℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为150mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，520℃的条件下热轧至厚度为5mm，然后冷轧至厚度为0.2mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在380℃的温度下退火处理5h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的20％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.2mm，皮材层为纯铝层，不锈钢材料为厚度为0.1mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.5wt％，Fe 0.15wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.7wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例6
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在730℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为500℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为240mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，500℃的条件下热轧至厚度为8mm，然后冷轧至厚度为0.3mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在370℃的温度下退火处理4h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为15wt％，温度为42℃的盐酸溶液中120s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为1wt％，温度为10℃的氢氧化钠溶液中360s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.18g/mL的硝酸铁的酸性溶液中180s，酸性溶液的pH值为2，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的35％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.3mm，皮材层为纯铝层，不锈钢材料为厚度为0.2mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例7
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在725℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为490℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为270mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，490℃的条件下热轧至厚度为9mm，然后冷轧至厚度为0.4mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在360℃的温度下退火处理3h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为12wt％，温度为38℃的盐酸溶液中150s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为0.8wt％，温度为8℃的氢氧化钾溶液中390s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.16g/mL的硝酸铁的酸性溶液中210s，酸性溶液的pH值为2，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的28％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.4mm，皮材层为纯铝层，不锈钢材料为厚度为0.2mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.07wt％，Fe 0.18wt％，Cu 1.2wt％，Mg 0.8wt％，Zr 0.06wt％，Mn 1.55wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.3wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例8
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在745℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为510℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为180mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，510℃的条件下热轧至厚度为6mm，然后冷轧至厚度为0.3mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在370℃的温度下退火处理4h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为18wt％，温度为46℃的盐酸溶液中90s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为1.2wt％，温度为12℃的氢氧化钠溶液中330s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.19g/mL的硝酸铁的酸性溶液中150s，酸性溶液的pH值为2，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的42％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.3mm，皮材层为铝合金AA4343层，不锈钢材料为厚度为0.1mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.1wt％，Fe 0.25wt％，Cu 1wt％，Mg 0.5wt％，Zr 0.05wt％，Mn 1.5wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.2wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例9
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在750℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为480℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为300mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，480℃的条件下热轧至厚度为10mm，然后冷轧至厚度为0.3mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在350℃的温度下退火处理2h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为10wt％，温度为35℃的盐酸溶液中180s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为1.5wt％，温度为5℃的氢氧化钾溶液中300s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.15g/mL的硝酸铁的酸性溶液中120s，酸性溶液的pH值为1，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的50％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.3mm，皮材层为铝合金AA4045层，不锈钢材料为厚度为0.3mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.12wt％，Fe 0.28wt％，Cu 1wt％，Mg 1.2wt％，Zr 0.09wt％，Mn 1.5wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.3wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例10
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在720℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为520℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为150mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，520℃的条件下热轧至厚度为5mm，然后冷轧至厚度为0.2mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在380℃的温度下退火处理5h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为20wt％，温度为50℃的盐酸溶液中60s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为0.5wt％，温度为15℃的氢氧化钾溶液中420s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.2g/mL的硝酸铁的酸性溶液中240s，酸性溶液的pH值为3，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的20％，铝合金层与皮材层的总厚度为0.2mm，皮材层为纯铝层，不锈钢材料为厚度为0.1mm的304不锈钢；铝合金层的组成为：Si0.5wt％，Fe 0.15wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.7wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
实施例11
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，与实施例6相比，除铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.8wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn1.8wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
实施例12
本实施例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，与实施例6相比，除铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 2.1wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
对比例1
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.5wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
对比例2
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Mn 1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
对比例3
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除铝合金层的组成为：铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.4wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％
其余均与实施例6相同。
对比例4
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除铝合金层的组成为：铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 1.5wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.9wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
对比例5
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除铝合金层的组成为：铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 0.8wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
对比例6
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除铝合金层的组成为：铝合金层的组成为：Si 0.08wt％，Fe 0.22wt％，Cu 2.4wt％，Mg 1wt％，Zr 0.08wt％，Mn 1.6wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；所述不可避免的杂质中Zn 0.4wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
其余均与实施例6相同。
对比例7
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除步骤(4)所述退火处理的温度为330℃外，其余均与实施例6相同。
对比例8
本对比例提供了一种铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，除步骤(4)所述退火处理的温度为390℃外，其余均与实施例6相同。
性能测试
对实施例1-12以及对比例1-8提供的铝合金与不锈钢复合材料的加工性能与力学性能进行评价，具体测试方法以及测试结果如下所示：
(1)测试方法：
冲压杯突深度采用GB/T 4156-2007标准进行测试，测试仪器为微机控制全自动杯突试验机；
使用规定塑性延伸强度Rp0.2、抗拉强度Rm以及界面结合强度评价材料表征力学性能的好坏，其中塑性延伸强度Rp0.2与抗拉强度Rm采用GB/T228.1-2010标准测试；界面结合强度采用开尔文探针测量方法进行测试；
对实施例1-12以及对比例1-8提供的铝合金与不锈钢复合材料的加工性能的测试结果如表1所示。
表1
对实施例1-12以及对比例1-8提供的铝合金与不锈钢复合材料的力学性能如表2所示。
表2
由表1与表2可知，本发明实施例1-12提供的铝合金与不锈钢复合材料的冲压杯突深度≥7mm。塑性延伸强度Rp0.2≥30MPa，抗拉强度Rm≥120MPa；界面结合强度≥34MPa；产品综合性能优异。
本发明实施例6-10为进一步优选地方法，实施例6-10中通过对冷轧成品进行表面处理，使铝合金层与不锈钢层结合更加紧密，使其界面结合强度进一步提高。
对比例1在实施例6的基础上省略了Mg元素，其它配方、配比及工艺条件均不变；Mg元素能够提高材料的力学性能，并且与Si元素生成Mg2Si相具有时效强化作用，最终产品的力学强度较为优异；Mg元素的省略使复合材料的力学性能降低。
对比例2在实施例6的基础上省略了Zr元素，其它配方、配比及工艺条件均不变，材料力学性能有所降低。
对比例3在实施例6的基础上，降低Mn元素含量至1.4wt％，其它配方、配比及工艺条件均不变，Mn元素可起到固溶强化作用，本体系中当Mn元素添加量调节至1.4wt％时所得复合材料的强度不足。
对比例4在实施例6的基础上，增大了Mn元素含量至1.9wt％，其它配方、配比及工艺条件均不变，材料的强度提高不大，但是会增大合金成本，可见Mn元素1.9wt％已是过饱和的添加量。
对比例5在实施例6的基础上，增大了Cu元素含量至0.8wt％，其它配方、配比及工艺条件均不变，材料的耐腐蚀性极差，这是因为在该合金体系中，过多的Cu容易在晶界处析出，材料容易产生晶界腐蚀，降低所得复合材料的耐腐蚀性能。
对比例6在实施例6的基础上，降低了Cu元素含量至2.4wt％，其它配方、配比及工艺条件均不变，Cu含量较少，Cu能够形成较好的固溶强化作用，所以对比例6的焊后强度低。
对比例7在实施例6的基础上，选用330℃的退火工艺，合金配方其它工艺不变，虽然获得了纤维状结构的晶粒，材料的抗腐蚀性亦较好，然温度太低导致杯突值仅为5.67mm，在成型过程中有冲压开裂的风险，成型性不佳，无法满足工业应用。
对比例8在实施例6的基础上，选用390℃的退火工艺，合金配方其它工艺不变，虽然具有优异的成型性，获得的材料为完全再结晶，其耐腐蚀性极差，无法满足工业应用。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种铝合金与不锈钢复合材料，其特征在于，所述铝合金与不锈钢复合材料包括依次设置的皮材层、铝合金层与不锈钢层；
以质量百分数计，所述铝合金层的组成包括：Si 0.05-0.12wt％，Fe 0.15-0.28wt％，Cu 1.0-2.1wt％，Mg 0.5-1.5wt％，Zr 0.05-0.1wt％，Mn 1.5-1.8wt％，余量为铝以及不可避免的杂质；
所述不可避免的杂质中Zn≤0.6wt％，其余杂质元素总含量≤0.2wt％。
2.根据权利要求1所述的铝合金与不锈钢复合材料，其特征在于，所述Si、Fe与Cu元素的总含量为1.3-1.8wt％；Si、Fe与Mn元素的总含量为1.8-2.0wt％。
3.根据权利要求1或2所述的铝合金与不锈钢复合材料，其特征在于，所述皮材层的材质包括纯铝、铝合金AA4343或铝合金AA4045中的任意一种；
优选地，所述不锈钢层的材质包括304不锈钢或316L不锈钢中的任意一种。
4.根据权利要求1-3任一项所述的铝合金与不锈钢复合材料，其特征在于，所述皮材层的厚度为铝合金层厚度的20-50％；
优选地，所述铝合金层与皮材层的总厚度为0.2-0.4mm。
5.根据权利要求4所述的铝合金与不锈钢复合材料，其特征在于，所述铝合金层的最终状态为H2X态，晶粒为纤维状结构。
6.一种如权利要求1-5任一项所述的铝合金与不锈钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，热轧至厚度为5-10mm，然后冷轧至厚度为0.2-0.4mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品进行退火处理，钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所述熔铸的温度为720-750℃；
优选地，步骤(2)所述热轧的温度为480-520℃；
优选地，步骤(2)所述铝合金铸锭热轧处理后的厚度为150-300mm；
优选地，步骤(3)所述热轧的温度为480-520℃；
优选地，步骤(4)所述退火处理的温度为350-380℃，时间为2-5h；
优选地，步骤(4)所得退火处理后的冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；
优选地，步骤(4)所述不锈钢材料的厚度为0.1-0.3mm。
8.根据权利要求6或7所述的制备方法，其特征在于，步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为10-20wt％，温度为35-50℃的盐酸溶液中60-180s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为0.5-1.5wt％，温度为5-15℃的碱性溶液中300-420s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.15-0.2g/mL的硝酸铁的酸性溶液中120-240s，酸性溶液的pH值为1-3，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
(1)按照配方量在720-750℃下进行熔铸，得到铝合金铸锭；
(2)对皮材铸锭以及铝合金铸锭进行切割铣面，分别对铣面后的皮材铸锭以及铝合金铸锭进行热轧处理，热轧的温度为480-520℃，铝合金铸锭热轧处理后的厚度为150-300mm；
(3)贴合设置步骤(2)所得热轧后的铝合金铸锭以及皮材铸锭，480-520℃的条件下热轧至厚度为5-10mm，然后冷轧至厚度为0.2-0.4mm，得到冷轧成品；
(4)对步骤(3)所得冷轧成品在350-380℃的温度下退火处理2-5h，使冷轧成品的状态为H2X态，晶粒为纤维状结构；然后钎焊连接退火处理后的铝合金层与不锈钢材料，得到铝合金与不锈钢复合材料；
步骤(4)所述钎焊连接前对铝合金层的贴合面进行表面处理：
(a)使铝合金层的贴合面浸渍在质量分数为10-20wt％，温度为35-50℃的盐酸溶液中60-180s，得到酸洗铝合金；
(b)将步骤(a)所得酸洗铝合金的贴合面浸渍在氢氧根离子的质量分数为0.5-1.5wt％，温度为5-15℃的碱性溶液中300-420s，得到碱洗铝合金；
(c)将步骤(b)所得碱洗铝合金的贴合面浸渍在质量浓度为0.15-0.2g/mL的硝酸铁的酸性溶液中120-240s，酸性溶液的pH值为1-3，完成对铝合金层的贴合面的表面处理。
10.一种如权利要求1-5任一项所述的铝合金与不锈钢复合材料用作厨房用具的应用。
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