Materiais compósitos metálicos referem-se a materiais compósitos formados pela ligação metalúrgica de dois ou mais metais diferentes. Exemplos comuns incluem compósitos de titânio-aço, compósitos de cobre-aço, compósitos de titânio-zinco, compósitos de titânio-níquel, compósitos de aço de níquel-, compósitos de cobre-alumínio e compósitos de níquel-cobre.
Como eles podem aproveitar as vantagens de cada material componente, alcançar a alocação ideal de recursos, conservar materiais metálicos preciosos e atender aos requisitos de desempenho que um único metal não pode satisfazer, os materiais compósitos metálicos têm encontrado ampla aplicação em um número crescente de campos.
Ao encontrar pela primeira vez materiais compósitos metálicos, pode-se perguntar: como os diferentes metais são “ligados” entre si? Aqui estão alguns métodos comuns de ligação de metal:
**Método de ligação explosiva**
Usando explosivos como fonte de energia, diferentes metais são soldados em uma grande área sob a detonação e o impacto em alta{0}}velocidade dos explosivos.
**Método de colagem por rolamento**
Sob a força de laminação de um laminador, as superfícies dos dois metais a serem unidos sofrem deformação plástica, causando rachaduras na superfície do metal. O metal fresco exposto nas fissuras entra em contato entre si e, sob pressão, forma-se uma ligação metalúrgica entre os metais. Com base na temperatura de laminação, os métodos de laminação composta podem ser divididos em laminação a quente e laminação a frio.
Composto de laminação a quente: A uma determinada temperatura, os metais a serem compostos são laminados usando a força de laminação de um laminador para formar uma ligação metalúrgica. O compósito de laminação a quente é o principal método de produção de placas compostas, com vantagens como processo simples, alta eficiência de produção e utilização total da capacidade de laminação do laminador e da capacidade de deformação plástica do material em altas temperaturas, resultando em alta resistência de ligação na interface do compósito metálico.
Composto de laminação a frio: O compósito de laminação a frio é desenvolvido com base no compósito de laminação a quente. Devido à baixa temperatura de laminação, evita transformações de fase e alterações microestruturais prejudiciais à ligação, bem como a formação de compostos intermetálicos frágeis. Os materiais compósitos produzidos por laminação a frio têm propriedades estáveis e podem obter compostos de laminação de vários materiais; entretanto, a taxa de deformação do metal base durante a laminação chega a 60% a 70%.
**Método composto de rolo-explosivo**
O método de composto de rolo-explosivo envolve o uso de tecnologia de ligação explosiva para soldar duas ou mais placas de metal de espessuras variadas para formar uma placa composta. Essa placa é então laminada a quente-ou a frio-na espessura e nas especificações desejadas, dependendo das condições e requisitos.
**Método de Metalurgia do Pó**
A metalurgia do pó envolve espalhar pós metálicos uniformemente misturados na superfície de um metal base e pressioná-los. O pó é então sinterizado em alta temperatura sob uma atmosfera protetora e finalmente usinado para produzir o material compósito final.
**Método Composto de Difusão**
O compósito de difusão envolve unir dois metais firmemente e mantê-los a uma temperatura e pressão específicas por um período de tempo, permitindo que os átomos nas superfícies de contato se difundam e formem uma ligação metalúrgica.
**Método de Fundição Centrífuga**
A fundição centrífuga envolve o vazamento da liga fundida em um molde giratório de metal base. Sob força centrífuga, a liga fundida adere à parede interna do molde, esfria e solidifica rapidamente e adere firmemente ao metal base.
Método Composto de Fundição
O método de fundição composta envolve o pré-tratamento da superfície do metal base e o pré-aquecimento a uma determinada temperatura. Em seguida, ele é imerso em uma cavidade do molde preenchida com metal de revestimento fundido, ou o metal base é colocado na cavidade do molde e, em seguida, o metal de revestimento fundido é derramado na cavidade do molde. Depois que o metal fundido solidifica e esfria, um material compósito é formado.
Fundição Contínua e Método Composto de Laminação
O método de fundição contínua e laminação de compósitos combina os métodos tradicionais de fundição e laminação. O metal fundido-de alta temperatura é continuamente fundido na superfície de uma placa de aço base, permitindo que o metal fundido em um estado semi-sólido e o metal base sólido sejam continuamente laminados simultaneamente em um laminador. A força de laminação do moinho e a difusão de alta-temperatura do metal fundido permitem uma ligação metalúrgica entre os dois metais.
