雙金屬帶（thermostat bimetallic strip）由兩層或多層膨脹係數不同的金屬經複合加工製成的帶材。
基本介紹
- 中文名：雙金屬帶
- 外文名：thermostat bimetallic strip
- 組成：兩層或多層膨脹係數不同的金屬
- 分類：通用型、高靈敏度型
簡介,相關套用,雙金屬帶傳動無級變速器設計,鋁錫軸承合金雙金屬帶的製造技術,
簡介
一般採用熱軋、冷軋、熱壓法進行複合，也可把低熔點的合金鑄到高熔點的固體金屬層上進行複合。複合方法取決於組元金屬的性質和雙金屬的套用條件。雙金屬帶中的高膨脹係數層稱為主動層，主要有鐵-鎳-鉻、鐵-鎳-錳、錳-鎳-銅合金等；低膨脹係數層稱為被動層，主要有鐵-鎳合金等。
根據套用條件不同，雙金屬帶分通用型、高靈敏度型、溫度型及電阻型等多種系列。由於雙金屬帶具有因“熱-溫度”變化發生彎曲的功能，故可用於溫度指示、控制、補償及負載控制等。衡量雙金屬帶功能的主要性能指標是比彎曲（溫度變化1℃時，雙金屬帶單位厚度上的曲率變化）、電阻率、彈性模量及線性溫度變化範圍。用於嚴重腐蝕環境的雙金屬帶，表面可用浸錫鍍鋅或再覆以不鏽鋼等增強防腐蝕性。
相關套用
雙金屬帶傳動無級變速器設計
金屬帶式無級變速器（CVT）是一種能根據車輛行駛條件自動連續變化速比的理想汽車變速器，一直是人們追求的理想變速方式。目前，金屬鋼帶最高可承受約450 N·m的轉矩，不能滿足中大型城市客車和卡車的使用要求。
雙金屬帶傳動CVT屬於一種帶式-帶式複合的傳動方案，可實現全段無級變速，雙金屬帶傳動CVT最大可實現約900 N·m的轉矩承載能力，基本滿足大部分城市客車和卡車的轉矩要求。國內外對雙金屬帶CVT布置方案的研究較少，曾攀提出了一種雙金屬帶式無級變速器結構，其中兩帶輪組分別共用同一根輸入軸和輸出軸。郝建軍等發明了一種帶有同步結構的雙金屬帶無級變速傳動裝置，用以實現兩帶輪組速比同步控制。
鋁錫軸承合金雙金屬帶的製造技術
薄壁軸瓦（下稱軸瓦）是內燃機的主要易損基礎件之一，其品種繁多且產量大，隨著內燃機技術指標（如轉速、功率等）的提高，要求軸瓦具有很高的承載能力，白合金（錫基白合金或鉛基白合金）軸瓦的承載能力已不能滿足要求，促使銅基合金雙金屬帶（連續鑄造的或燒結的）製造技術的成功開發和套用。但這類合金的軸瓦，由於其表面性能（例如順應性、嵌藏性等）不良，為此，其需要設定一層厚度約為0.02～0.05mm的鉛錫二元合金或三元合金表面鍍層，以改善軸承表面性能來滿足軸承工作可靠性的要求，顯然，這將使軸瓦的製造成本提高，並會導致環保等一些問題的出現，因而，促使國內外軸瓦企業和學者們研究和開發具有中等承載能力而表面性能良好的AlSn20Cu軸承合金（Sn為17.5～ 22%，Cu為0.7～ 1.3%，其餘為Al）及其雙金屬帶的製造技術。
研究表明，將AlSn20Cu合金直接澆鑄在鋼帶上，合金中的低熔點鋁錫共晶會沉積在結合面上而影響其粘結質量；若將合金直接輥軋複合在鋼帶上，其低熔點鋁錫共晶亦會沉積在結合面上，因而採用純鋁箔或鎳柵層作為AlSn20Cu合金與鋼層之間的中間結合層。
其製造工藝概要如下：
（1）鋁錫合金熔鑄：熔鑄過程應注意去氣和進行細化處理；
（2）冷軋合金帶：合金鑄錠在室溫條件下軋製成合金帶,軋制的參數與次數按鑄錠尺寸、合金帶的厚度和寬度確定；
（3）合金帶退火：通常退火溫度約為350℃ ，保溫5～ 7h；
（4）鋼帶刷光：常用鋼帶材料為08A1、08F等,鋼帶經清洗去油、烘乾等預處理後、經鋼絲刷刷光，並保複合的表面無光澤，有助於複合粘結表面質量的提高；
（5）合金帶刷光並與純鋁箔複合：合金帶經去油處理後刷光，兩面輥軋複合厚度約為0.06～ 0.08mm的純鋁箔；
（6）鋼帶退火：在還原氣氛下，經加熱260～ 300℃，保溫4～ 8h的退火處理，以保持硬度均勻；
（7）合金帶退火：在還原氣氛下經加熱260～300℃ ，保溫6～ 10h的退火處理,並刷光；
（8）雙金屬帶輥軋複合：通常可採用兩次輥軋複合，每次輥軋的軋制變形約為50%，其中，鋼帶的壓下量與合金帶的壓下量之比約為1∶4，總的軋制變形量約為50%～ 65%；輥軋過程通常可在室溫條件下進行，亦可採用熱軋法，其熱軋溫度可控制為200～500℃；
（9）雙金屬帶退火：軋制複合後的雙金屬帶在350℃條件下進行保溫4～ 8h的再結晶退火處理；
（10）檢驗、壓印記、防鏽處理併入庫。
輥軋法製造的AlSn20Cu合金—鋼雙金屬帶，其產品質量能滿足軸瓦的製造和使用要求，並適於大量生產。目前，AlSn20Cu軸瓦已在85、95、100、105、110、135等系列柴油機以及東風牌等汽車發動機的曲軸軸承中廣泛套用。
