本發(fā)明屬于廚房用具材料技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種復(fù)合金屬材料，該復(fù)合金屬材料的制備方法，以及利用該復(fù)合金屬材料制成的金屬材料制品。

背景技術(shù)：

目前廚具市場(chǎng)中的湯鍋、炒鍋、電飯煲鍋等鍋具已由原先的鋁質(zhì)鍋、鐵質(zhì)鍋?zhàn)優(yōu)殇X/不銹鐵、不銹鋼/鋁/不銹鐵的復(fù)合材料加工而成，不僅擁有了鋁的高導(dǎo)熱的特性，同時(shí)擁有不銹鐵的導(dǎo)磁性，并且具備了耐磨、耐蝕、外表美觀等優(yōu)點(diǎn)。

傳統(tǒng)的鋁/不銹鐵復(fù)合材料是由3003鋁合金和430不銹鐵復(fù)合而成，該材料的鍋具是在410～430℃條件下深沖成型，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來越激烈，如何降低成本，提高生產(chǎn)效率是國內(nèi)廚具廠家最關(guān)心和亟待解決的問題。國內(nèi)某知名家電企業(yè)在提高了深沖溫度后，大大提高了加工效率，但是由于3003鋁合金和430不銹鐵復(fù)合材料在≥460℃條件下深沖極易生成粗大連續(xù)的鋁鐵金屬間脆性化合物，造成鋁層與鋼層分離，因此造成利用該方法深沖成型的廚具的鋁鋼界面分層，廚具產(chǎn)品報(bào)廢。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的是提供一種復(fù)合金屬材料，以解決目前已有材料在大于460℃條件下深沖極易生成粗大連續(xù)的鋁鐵金屬間脆性化合物，造成鋁層與鋼層分離，廚具產(chǎn)品良品率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第二目的是提供一種復(fù)合金屬材料的制備方法，以解決目前已有方法在大于460℃條件下對(duì)3003鋁合金和430不銹鐵復(fù)合材料深沖極易生 成粗大連續(xù)的鋁鐵金屬間脆性化合物，造成鋁層與鋼層分離，廚具產(chǎn)品良品率低的技術(shù)問題。

本發(fā)明的第三目的是提供一種金屬材料制品。

為了實(shí)現(xiàn)上述第一目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合金屬材料，包括：

第一合金層，所述第一合金層為3003鋁合金，所述3003鋁合金包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：銅(Cu)0.05份～0.2份，錳(Mn)為1.0份～1.5份，鐵(Fe)≤0.7份，硅(Si)≤0.6份，鋅(Zn)≤0.1份，其余為鋁(Al)以及不可避免的雜質(zhì)元素；

第二合金層，所述第二合金層為430不銹鐵，所述430不銹鐵包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：鉻(Cr)16份～18份，碳(C)≤0.12份，硅(Si)≤0.75份，錳(Mn)≤1份，磷(P)≤0.04份，硫(S)≤0.03份，其余為鐵(Fe)以及不可避免的雜質(zhì)元素；

第三合金層，所述第三合金層為4A60鋁合金，4A60鋁合金包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：硅(Si)0.9份～1.2份，鐵(Fe)≤0.8份，銅(Cu)≤0.1份，錳(Mn)≤0.05份，鋅(Zn)≤0.05份，其余為鋁(Al)以及不可避免的雜質(zhì)元素；

所述第三合金層位于第一合金層與第二合金層之間。

本發(fā)明如上所述的復(fù)合金屬材料，優(yōu)選地，所述第一合金層與第三合金層厚度之和為1.4mm～3.5mm。

本發(fā)明如上所述的復(fù)合金屬材料，優(yōu)選地，所述第三合金層厚度為80μm～150μm。

為了實(shí)現(xiàn)上述第二目的，本發(fā)明提供一種復(fù)合金屬材料的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1，將第一合金層的一面與第三合金層的一面熱軋復(fù)合；

步驟2，將第三合金層的另一面與第二合金層的一面熱軋復(fù)合，熱軋復(fù) 合的溫度為200℃～400℃；

步驟3，對(duì)熱軋復(fù)合的成品進(jìn)行退火，獲得復(fù)合金屬材料；

所述第一合金層為3003鋁合金，所述3003鋁合金包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：銅0.05份～0.2份，錳1.0份～1.5份，鐵≤0.7份，硅≤0.6份，鋅≤0.1份，其余為鋁以及不可避免的雜質(zhì)元素；

所述第二合金層為430不銹鐵，所述430不銹鐵包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：鉻16份～18份，碳≤0.12份，硅≤0.75份，錳≤1份，磷≤0.04份，硫≤0.03份，其余為鐵以及不可避免的雜質(zhì)元素；其特征在于還包括：

所述第三合金層為4A60鋁合金，4A60鋁合金包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：硅0.9份～1.2份，鐵≤0.8份，銅≤0.1份，錳≤0.05份，鋅≤0.05份，其余為鋁以及不可避免的雜質(zhì)元素。

本發(fā)明如上所述的復(fù)合金屬材料的制備方法，優(yōu)選地，在步驟1中，所述第三合金層的包覆比為5％～10％。

本發(fā)明如上所述的復(fù)合金屬材料的制備方法，優(yōu)選地，在步驟2中，進(jìn)行熱軋復(fù)合前，第二合金層與第三合金層熱軋復(fù)合的一面經(jīng)過酸堿清洗，并利用滾刷打磨后；熱軋復(fù)合的軋制速度2m/min～8m/min，壓下率25％～35％。

本發(fā)明如上所述的復(fù)合金屬材料的制備方法，優(yōu)選地，在步驟3中，退火過程溫度為300℃～350℃，退火過程保溫時(shí)間為1h～2.5h。

本發(fā)明如上所述的復(fù)合金屬材料的制備方法，優(yōu)選地，所述第一合金層與第三合金層厚度之和為1.4mm～3.5mm。

為了實(shí)現(xiàn)上述第三目的，本發(fā)明提供一種金屬材料制品，所述制品利用如上任一項(xiàng)所述的復(fù)合金屬材料制成。優(yōu)選地，所述金屬材料制品包括烹飪器皿、餐具和其他廚房用具。

本發(fā)明的有益效果是：

本發(fā)明使用中間層4A60鋁合金，提高了鋁鐵中間脆性相生成的熱力學(xué)溫度，4A60鋁合金含有0.9％～1.2％(wt％)的硅(Si)，在4A60鋁/430不銹鐵之間的高溫深沖過程中，在界面復(fù)合微合金化的作用下，界面生成鋁鐵硅三元化合物，可以有效的抑制鐵鋁間的相互擴(kuò)散，減緩界面鐵鋁脆性化合物的生成，避免界面生成粗大連續(xù)的金屬間脆性化合物，能夠有效避免鐵鋁兩次的分離，保證界面結(jié)合強(qiáng)度。因此，利用本發(fā)明復(fù)合金屬材料的制備方法，在保證產(chǎn)品合格率的前提下，可以提高4A60鋁與430不銹鐵深沖過程的溫度，提高產(chǎn)品加工效率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一種實(shí)施例的復(fù)合金屬材料示意圖。

附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下：

1、第一金屬層；2、第二金屬層；3、第三金屬層。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行詳細(xì)描述，實(shí)施例中未注明具體條件者，按照常規(guī)條件或制造商建議的條件進(jìn)行。所用試劑或儀器未注明生產(chǎn)廠商者，均為可以通過市購獲得的常規(guī)產(chǎn)品。

本發(fā)明以下實(shí)施例所使用3003鋁合金、4A60鋁合金、430不銹鐵三種材料如下：

4A60鋁合金，包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：硅(Si)0.9份～1.2份，鐵(Fe)≤0.8份，銅(Cu)≤0.1份，錳(Mn)≤0.05份，鋅(Zn)≤0.05份，其余為鋁(Al)以及不可避免的雜質(zhì)元素。

3003鋁合金，包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：銅(Cu)0.05份～0.2份，錳(Mn)為1.0份～1.5份，鐵(Fe)≤0.7份，硅(Si)≤0.6份，鋅(Zn)≤0.1份，其余為鋁(Al)以及不可避免的雜質(zhì)元素。所述不可避 免的雜質(zhì)元素總和不大于0.15份，且單個(gè)雜質(zhì)元素不大于0.05份。

430不銹鐵，包括總質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：鉻(Cr)16份～18份，碳(C)≤0.12份，硅(Si)≤0.75份，錳(Mn)≤1份，磷(P)≤0.04份，硫(S)≤0.03份，其余為鐵(Fe)以及不可避免的雜質(zhì)元素。所述不可避免的雜質(zhì)元素總和不大于0.15份，且單個(gè)雜質(zhì)元素不大于0.05份。

實(shí)施例1

本實(shí)施例復(fù)合金屬材料包括第一合金層1、第二合金層2和位于第一合金層1與第二合金層2之間的第三合金層3。

第一合金層為3003鋁合金，3003鋁合金包括質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：銅(Cu)0.13份，錳(Mn)為1.2份，鐵(Fe)0.6份，硅(Si)0.5份，鋅(Zn)0.08份，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)元素。

第二合金層為430不銹鐵，430不銹鐵包括質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：鉻(Cr)16.8份，碳(C)0.10份，硅(Si)0.7份，錳(Mn)1份，磷(P)0.03份，硫(S)0.02份，其余為鐵及不可避免的雜質(zhì)元素。

第三合金層為4A60鋁合金，4A60鋁合金包括質(zhì)量份數(shù)為100份的以下材料：硅(Si)為1份，鐵(Fe)0.7份，銅(Cu)0.1份，錳(Mn)0.03份，鋅(Zn)0.04份，其余為鋁及不可避免的雜質(zhì)元素。

復(fù)合金屬材料的制備方法包括以下步驟：

先將3003鋁合金和4A60鋁合金熱軋復(fù)合，4A60包覆比為8％；

再與430不銹鐵軋制復(fù)合時(shí)，將經(jīng)過酸堿洗的不銹鐵板材表面用滾刷打磨后與3003鋁合金/4A60鋁合金復(fù)合板的4A60鋁合金面軋制復(fù)合，軋制溫度250℃，軋制速度4m/min，壓下率25％；

然后進(jìn)行成品退火，退火制度為300℃，保溫1.5h。

3003鋁/4A60鋁/430不銹鐵復(fù)合材料最終厚度為2mm，3003鋁/4A60鋁層厚1.4mm，430不銹鐵層厚0.6mm，4A60鋁合金厚度112μm。

本發(fā)明使用中間層4A60鋁合金，提高了鋁鐵中間脆性相生成的熱力學(xué)溫度，4A60鋁合金含有0.9％～1.2％(wt％)的硅(Si)，在4A60鋁/430不銹鐵之間的高溫深沖過程中，在界面復(fù)合微合金化的作用下，界面生成鋁鐵硅三元化合物，可以有效的抑制鐵鋁間的相互擴(kuò)散，減緩界面鐵鋁脆性化合物的生成，避免界面生成粗大連續(xù)的金屬間脆性化合物，能夠有效避免鐵鋁兩次的分離，保證界面結(jié)合強(qiáng)度。

實(shí)施例2

本實(shí)施例復(fù)合金屬材料包括第一合金層、第二合金層和位于第一合金層與第二合金層之間的第三合金層，對(duì)應(yīng)合金層的成分與實(shí)施例1中相同。

復(fù)合金屬材料的制備方法包括以下步驟：

先將3003鋁合金和4A60鋁合金熱軋復(fù)合，4A60包覆比為10％；

再與430不銹鐵軋制復(fù)合時(shí)，將經(jīng)過酸堿洗的不銹鐵板材表面用滾刷打磨后與3003鋁合金/4A60鋁合金復(fù)合板的4A60鋁合金面軋制復(fù)合，軋制溫度200℃，軋制速度4m/min，壓下率25％；

然后進(jìn)行成品退火，退火制度為320℃，保溫2h。

3003鋁/4A60鋁/430不銹鐵復(fù)合材料最終厚度為2.6mm，3003鋁/4A60鋁層厚2mm，430不銹鐵層厚0.6mm，4A60鋁合金厚度200μm。

實(shí)施例3

本實(shí)施例復(fù)合金屬材料包括第一合金層、第二合金層和位于第一合金層與第二合金層之間的第三合金層，對(duì)應(yīng)合金層的成分與實(shí)施例1中相同。

復(fù)合金屬材料的制備方法包括以下步驟：

先將3003鋁合金和4A60鋁合金熱軋復(fù)合，4A60包覆比為5％；

再與430不銹鐵軋制復(fù)合時(shí)，將經(jīng)過酸堿洗的不銹鐵板材表面用滾刷打磨后與3003鋁合金/4A60鋁合金復(fù)合板的4A60鋁合金面軋制復(fù)合，軋制溫度400℃，軋制速度4m/min，壓下率25％；

然后進(jìn)行成品退火，退火制度為350℃，保溫2.5h。

3003鋁/4A60鋁/430不銹鐵復(fù)合材料最終厚度為4.1mm，3003鋁/4A60鋁層厚3.5mm，430不銹鐵層厚0.6mm，4A60鋁合金厚度175μm。

以上實(shí)施例僅為本發(fā)明的示例性實(shí)施例，不用于限制本發(fā)明，本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求書限定。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出各種修改或等同替換，這種修改或等同替換也應(yīng)視為落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。