[發(fā)明專利]鋁合金復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410822920.1
• 申請(qǐng)日: 2014-12-22
• 公開（公告）號(hào): CN105779824A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: S·迪西肯;高鳳華;勵(lì)志峰;張茜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 格朗吉斯鋁業(yè)（上海）有限公司
• 主分類號(hào): C22C21/00
• 分類號(hào): C22C21/00;B32B15/01;B32B15/20
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 欒星明;程大軍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋁合金復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法，具體涉及一種包含至 少兩層及以上鋁材的鋁合金復(fù)合材料及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)

炊具在家庭生活中是必不可少的日常用品，因而壓力鍋的使用越來廣 泛。壓力鍋的鍋體內(nèi)膽材料目前主要有鋁、不銹鋼、復(fù)合材料等。不銹鋼 材質(zhì)的內(nèi)膽不需要額外的不沾涂層，因而不用擔(dān)心不粘涂層的脫落問題， 但是卻存在不銹鋼內(nèi)膽熱傳導(dǎo)能力差且清洗比較麻煩的問題，并且還存在 不銹鋼內(nèi)膽中的Cr、Ni等元素溶出后對(duì)人體產(chǎn)生慢性毒害的風(fēng)險(xiǎn)，因而大 大限制了其應(yīng)用。

現(xiàn)有文獻(xiàn)已公開的鍋體內(nèi)膽的復(fù)合材料主要有：1)由不銹鋼(內(nèi)層) /鋁合金(外層)制成的雙層復(fù)合材料(參看中國(guó)專利CN95112585)；2)由 不銹鋼(內(nèi)層)/鋁合金(中間層)/導(dǎo)磁材料(外層)(即特定牌號(hào)的不銹 鋼)制成的三層復(fù)合板材(參看中國(guó)專利CN200620101502)；3)由內(nèi)不 銹鋼層/中間鋁層/外導(dǎo)磁發(fā)熱層(即導(dǎo)磁不銹鋼)制成的三層復(fù)合材料(參 看中國(guó)專利CN200920121575)。雖然這些復(fù)合材料可解決部分問題，如 利用鋁的整體均熱作用改善不銹鋼的導(dǎo)熱性能、不銹鋼材質(zhì)內(nèi)膽表面不需 再做保護(hù)處理等。但是，由于這些復(fù)合材料的內(nèi)膽基本上都是采用沖壓結(jié) 合或擠壓結(jié)合等方式制作而成的，因而仍然存在著材料界面結(jié)合不牢固， 導(dǎo)熱性差等缺點(diǎn)，并且長(zhǎng)時(shí)間使用還會(huì)在鋼/鋁界面生成化合物，存在影響 使用壽命等問題。

相比其它材質(zhì)而言，鋁質(zhì)炊具具有質(zhì)輕、耐腐蝕及高的熱傳導(dǎo)性等特 點(diǎn)。但是就綜合性質(zhì)而言，鋁材的強(qiáng)度比鋼材低，承受壓力的能力較差， 因而存在高壓下容易變形的缺點(diǎn)。因此對(duì)于壓力鍋而言，為了保證鍋體內(nèi) 膽能夠承受高溫和高壓力，一般鋁質(zhì)壓力鍋的鍋體內(nèi)膽厚度比不銹鋼的要 厚2-3倍。然而增加鋁質(zhì)鍋體內(nèi)膽的厚度不僅增加了壓力鍋的重量，使鋁 材輕的特點(diǎn)無法發(fā)揮，而且較厚的鋁質(zhì)鍋體內(nèi)膽也無疑增加了生產(chǎn)成本。

目前市場(chǎng)上壓力鍋的鍋體內(nèi)膽廣泛使用的是AA3003-H14鋁材，其厚 度一般在3.5mm以上。在經(jīng)過深沖成形后，鍋體內(nèi)膽需進(jìn)行特氟隆涂層涂 敷工藝處理，以增加壓力鍋內(nèi)膽的抵抗腐蝕能力和耐磨能力。特氟隆涂層 涂敷工藝一般在430℃的溫度下進(jìn)行，經(jīng)涂層后，AA3003-H14鋁材的強(qiáng)度 會(huì)降低很多，而該被軟化的AA3003-H14鋁材會(huì)導(dǎo)致壓力鍋在隨后的室溫 壓力測(cè)試時(shí)使產(chǎn)品過早失效。對(duì)于該問題目前解決的主要方法是增加材料 的厚度或者使用另一種陶瓷涂層(固化溫度一般在230℃溫度)，或者同時(shí) 使用這兩種方法。但是這兩種方法都有各自的缺點(diǎn)：前者由于增加材料的 厚度，會(huì)導(dǎo)致重量增加和高的成本；而后者由于陶瓷涂層的結(jié)合力較弱， 會(huì)導(dǎo)致涂層容易脫落。

因此，研制一種既能滿足特氟隆涂層涂敷工藝，使其在涂層后仍能維 持很高的強(qiáng)度，又能同時(shí)滿足室溫下耐壓測(cè)試要求的鋁質(zhì)復(fù)合材料具有很 大的市場(chǎng)需求，并且有良好的應(yīng)用前景。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上問題，本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種新型的鋁合金復(fù)合材 料，其具有優(yōu)異的導(dǎo)熱性、界面結(jié)合牢固、強(qiáng)度高、成形性好等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明所述的鋁合金復(fù)合材料，包括芯材和復(fù)合層，其中以質(zhì)量百分 數(shù)計(jì)(wt％)，所述芯材包括以下合金元素：

Si：0.6-1.8，Mn：1.0-1.5，F(xiàn)e：<0.5，Cu：0.3-0.7，Mg：<0.4，Zn： <0.4，Ti：<0.2，Zr：<0.2；以及其它元素V、Cr和/或Ni中的一種，所述其 它元素的單個(gè)含量≤0.05％，但其總量≤0.15％；其余為鋁和含量≤0.05％ 的不可避免的雜質(zhì)。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括0.6-1.5的Si。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括1.3-1.5的Mn。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括<0.3的Fe。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括0.5-0.7的Cu。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括<0.15的Mg。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括<0.3的Zn。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括<0.15的Ti。

優(yōu)選地，以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)，所述芯材包括<0.1的Zr。

所述復(fù)合層為AA3003鋁合金板材。