Les matériaux composites métalliques font référence à des matériaux composites formés par liaison métallurgique de deux ou plusieurs métaux différents. Les exemples courants incluent les composites de titane-acier, les composites de cuivre-acier, les composites de titane-zinc, les composites de titane-nickel, les composites de nickel-acier, les composites de cuivre-aluminium et les composites de nickel-cuivre.
Parce qu'ils peuvent tirer parti des avantages de chaque matériau composant, obtenir une allocation optimale des ressources, conserver les matériaux métalliques précieux et répondre à des exigences de performance qu'un seul métal ne peut satisfaire, les matériaux composites métalliques ont trouvé une application généralisée dans un nombre croissant de domaines.
Lorsqu’on rencontre pour la première fois des matériaux composites métalliques, on peut se demander : comment les différents métaux sont-ils « liés » ensemble ? Voici quelques méthodes courantes de liaison métallique :
**Méthode de liaison explosive**
En utilisant des explosifs comme source d'énergie, différents métaux sont soudés ensemble sur une vaste zone sous la détonation et l'impact à grande vitesse des explosifs.
**Méthode de collage par roulement**
Sous la force de laminage d'un laminoir, les surfaces des deux métaux à coller subissent une déformation plastique, provoquant une fissuration de la surface métallique. Le métal frais exposé au niveau des fissures entre en contact les uns avec les autres et, sous pression, une liaison métallurgique se forme entre les métaux. En fonction de la température de laminage, les méthodes de laminage des composites peuvent être divisées en laminage à chaud et laminage à froid.
Composite laminé à chaud : à une certaine température, les métaux à composer sont laminés en utilisant la force de laminage d'un laminoir pour former une liaison métallurgique. Le composite de laminage à chaud est la principale méthode de production de plaques composites, avec des avantages tels qu'un processus simple, une efficacité de production élevée et une utilisation complète de la capacité de laminage du laminoir et de la capacité de déformation plastique du matériau à haute température, ce qui entraîne une force de liaison élevée à l'interface du composite métallique.
Composite laminé à froid : le composite laminé à froid est développé à base de composite laminé à chaud. Grâce à la faible température de laminage, il évite les transformations de phase et les changements de microstructure préjudiciables au collage, ainsi que la formation de composés intermétalliques fragiles. Les matériaux composites produits par laminage à froid ont des propriétés stables et peuvent réaliser un composite de laminage composé de plusieurs matériaux ; cependant, le taux de déformation du métal de base pendant le laminage peut atteindre 60 à 70 %.
**Méthode composite explosive-Roll**
La méthode composite explosive-en rouleaux implique l'utilisation d'une technologie de liaison explosive pour souder deux ou plusieurs plaques métalliques d'épaisseurs variables afin de former une dalle composite. Cette dalle est ensuite laminée à chaud-ou à froid-à l'épaisseur et aux spécifications souhaitées, en fonction des conditions et des exigences.
**Méthode de métallurgie des poudres**
La métallurgie des poudres consiste à étaler des poudres métalliques uniformément mélangées sur la surface d'un métal de base et à les presser. La poudre est ensuite frittée à haute température sous atmosphère protectrice, et enfin usinée pour produire le matériau composite final.
**Méthode composite de diffusion**
Le composite de diffusion consiste à lier étroitement deux métaux et à les maintenir à une température et une pression spécifiques pendant un certain temps, permettant aux atomes situés sur les surfaces de contact de diffuser et de former une liaison métallurgique.
**Méthode de coulée centrifuge**
La coulée centrifuge consiste à verser un alliage fondu dans un moule rotatif en métal de base. Sous la force centrifuge, l’alliage fondu adhère à la paroi interne du moule, refroidit et se solidifie rapidement et se lie étroitement au métal de base.
Méthode composite de coulée
La méthode de coulée composite consiste à prétraiter-la surface du métal de base et à la préchauffer à une certaine température. Ensuite, il est immergé dans une cavité de moule remplie de métal de revêtement fondu, ou le métal de base est placé dans la cavité de moule, puis le métal de revêtement fondu est versé dans la cavité de moule. Une fois le métal fondu solidifié et refroidi, un matériau composite se forme.
Méthode composite de coulée continue et de laminage
La méthode composite de coulée continue et de laminage combine les méthodes traditionnelles de coulée et de laminage. Le métal fondu à haute -température est coulé en continu sur la surface d'une plaque d'acier de base, permettant au métal fondu à l'état semi-solide et au métal de base solide d'être laminés en continu et simultanément sur un laminoir. La force de laminage du broyeur et la diffusion à haute température du métal en fusion permettent une liaison métallurgique entre les deux métaux.
