BR112021009678A2 - Chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex e método de fabricação da mesma - Google Patents
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract
CHAPA DE AÇO REVESTIDA DE AÇO
INOXIDÁVEL SUPER DUPLEX E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA MESMA. Chapa de aço
revestida de aço inoxidável super duplex e método de fabricação da
mesma. A chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex que tem
uma estrutura de duas camadas em que uma camada é aço inoxidável duplex e
a outra camada é aço carbono, em que o referido aço inoxidável duplex
compreende os seguintes componentes em peso: C=0,03%, Mn=1,20%,
Si=0,80%, Cr: 24,0-26,0%, Ni: 6,0-8,0%, Mo: 3,0-5,0%, N: 0,24-0,32% e o
restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; e o referido aço carbono
compreende os seguintes componentes em peso: C: 0,03~0,12%, Si:
0,10~0,45%, Mn: 0,70-1,60%, P<0,020%, S<0,025%, Cu: 0~0,35%, Cr:
0~0,40%, Ni: 0~0,40%, Nb: 0~0,05%, Mo: 0~0,40%, Ti: 0~0,018%, Al:
0,015~0,045% e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis. A chapa de
aço revestida da invenção tem boa resistência estrutural e resistência à
corrosão; a chapa de aço revestida é uma chapa de aço revestida por
laminação e é capaz de realizar a ligação metalúrgica dos materiais de
revestimento e de camada de base, alcançando assim uma boa capacidade de
ligação.
Description
FABRICAÇÃO DA MESMA Campo Técnico
[001] A presente divulgação está relacionada ao campo técnico de produção de chapas de aço revestidas resistentes à corrosão, particularmente a uma chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex e método de fabricação da mesma. Antecedentes Técnicos
[002] A corrosão de materiais pode causar grandes perdas que envolvem vários campos. Especialmente, como a sociedade é desenvolvida e progredida, há cada vez mais variedades de produtos químicos envolvidos no campo industrial ou civil, e os usos são cada vez mais amplos, envolvendo os campos da indústria metalúrgica, indústria química, construção, medicina, alimentos e semelhantes. Portanto, várias precauções de resistência à corrosão precisam ser tomadas para o armazenamento, transporte e aplicações originais.
[003] Devido ao seu alto teor de cromo e molibdênio e alta constante de pites, o aço inoxidável super duplex é adequado para produção e armazenamento em ácido fosfórico, ácido sulfúrico, ácido nítrico e outros ambientes de decapagem ácida e pode ser usado em meios de corrosão contendo íons de cloro, íons de flúor e semelhantes. Além disso, devido às suas características de alta resistência de escoamento e alta resistência à tração, o aço inoxidável super duplex é especificamente adequado para uso em ambientes contendo tanto requisitos de resistência à corrosão quanto requisitos de resistência ao desgaste.
[004] No entanto, como o aço inoxidável super duplex apresenta grande dificuldade de produção e alto custo, seu uso e promoção são significativamente limitados.
Sumário da Invenção
[005] O objetivo da divulgação é fornecer uma chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex e método de fabricação da mesma para alcançar boa resistência de estrutura e resistência à corrosão; a chapa de aço revestida é uma chapa de aço revestida laminada e é capaz de realizar a ligação metalúrgica dos materiais de camada de revestimento e de camada de base, alcançando assim uma boa capacidade de ligação; a chapa de aço revestida é adequada para uso em ambientes que tem concentrações de íons de cloro, tal como a água do mar contendo um requisito de corrosão severa.
[006] A fim de alcançar o objetivo acima, a solução técnica da divulgação é como segue:
[007] Uma chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex, que tem uma estrutura de duas camadas, em que uma camada é aço inoxidável duplex e a outra camada é aço carbono, em que
[008] o referido aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes em peso: C≤0,03%, Mn≤1,20%, Si≤0,80%, Cr: 24,0-26,0%, Ni: 6,0- 8,0%, Mo: 3,0-5,0%, N: 0,24-0,32%, P≤0,03%, S≤0,02% e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; e
[009] o referido aço carbono compreende os seguintes componentes em peso: C: 0,03~0,12%, Si: 0,10~0,45%, Mn: 0,70-1,60%, P: 0~0,020%, S: 0~0,025%, Cu: 0~0,35%, Cr: 0~0,40%, Ni: 0~0,40%, Nb: 0~0,05%, Mo: 0~0,40%, Ti: 0~0,018%, Al: 0,015~0,045% e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis.
[010] Uma interface entre o aço inoxidável duplex e o aço carbono da chapa de aço revestida da divulgação tem uma resistência ao cisalhamento de 290 MPa ou mais, a chapa de aço revestida tem uma resistência de escoamento de 300~650 MPa e a chapa de aço revestida tem uma resistência à tração de 400~900 MPa.
[011] O aço carbono da chapa de aço revestida da divulgação tem uma resistência de escoamento de 235~550 MPa; o aço inoxidável duplex tem uma resistência de escoamento de 550 MPa ou mais e uma resistência à tração de 795 MPa ou mais.
[012] No projeto do componente da chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex da divulgação:
[013] C: C é um elemento estabilizador de austenita, que desempenha um papel de fortalecimento de solução sólida no aço e pode melhorar significativamente a resistência do aço, mas um teor de C muito alto é desfavorável às propriedades de soldagem e tenacidade. Na divulgação, o balanço entre a propriedade do material de base e a propriedade do material de revestimento é realizado através de uma maneira de controle de resfriamento. O teor de carbono na camada de aço carbono é controlado para ser 0,03~0,12%.
[014] Si: Si é um elemento desoxidante; adicionalmente, o Si é solúvel em ferrita e desempenha um papel de fortalecimento de solução sólida, que fica atrás apenas do carbono, nitrogênio e fósforo, mas superior a outros elementos de liga. Portanto, o Si pode melhorar significativamente a resistência e a dureza do aço. O teor de Si na camada de aço carbono é controlado para ficar na faixa de 0,10~0,45%.
[015] Mn: Mn pode atrasar a transformação de perlita, reduzir a taxa de resfriamento crítica e melhorar a temperabilidade do aço e, entretanto, tem um efeito de fortalecimento de solução no aço e é um elemento principal de fortalecimento de solução no aço. No entanto, um teor de Mn muito alto causa facilmente bandas de segregação e martensitas, que tem um efeito adverso na tenacidade do aço. O teor de Mn na camada de aço carbono é controlado para ficar na faixa de 0,70~1,60%.
[016] Nb: Nb é um importante elemento de adição no aço microligado. O
Nb junto com nitrogênio e carbono facilmente forma precipitados tais como nitreto de nióbio, carbonitreto de nióbio e carboneto de nióbio. No processo de aquecimento do tarugo de aço, o nióbio pode ter um efeito de refinação dos grãos de austenita no aço. O Nb pode aumentar muito a temperatura de uma região de não recristalização e tem um efeito óbvio no controle de laminação, refinação de grãos e controle de tenacidade de resistência. Além disso, o Nb pode formar precipitados em escala nano, que é útil para melhorar a resistência. No entanto, a adição de nióbio causa facilmente um tamanho de grão recristalizado misto e muito nióbio tem um efeito adverso na tenacidade. Portanto, a quantidade de adição de nióbio na divulgação é controlada para estar em uma faixa de 0~0,05%.
[017] Ti: Ti junto com C e N no aço forma carboneto de titânio, nitreto de titânio ou carbonitreto de titânio. No estágio de aquecimento e laminação de tarugos de aço, o Ti pode desempenhar um papel de refinação de grãos de austenita, melhorando assim a resistência e a tenacidade do aço. No entanto, muito Ti pode formar nitreto de titânio mais volumoso, que é prejudicial à resistência e tenacidade do aço. Portanto, o limite superior do teor de Ti na camada de aço carbono é controlado para ser 0,018%.
[018] Ni: em aço, o Ni só é solúvel em ferrita e austenita matriz, e não forma carbonetos, o efeito de estabilização da austenita é extremamente forte. Além disso, o elemento Ni também pode melhorar a tenacidade do aço em baixas temperaturas. Portanto, na divulgação, a quantidade de adição de Ni na camada de aço carbono é controlada para ficar dentro de 0,40%.
[019] Cu: Cu existe principalmente nas formas de solução sólida e precipitados de fase elementar no aço, e o Cu estando em solução sólida desempenha um papel de fortalecimento de solução sólida; como a solubilidade sólida do Cu na ferrita diminui rapidamente com a redução da temperatura, em uma temperatura mais baixa, o Cu supersaturado estando em solução sólida é precipitado na forma de substância elementar, que desempenha um papel de fortalecimento da precipitação. Além disso, a adição de uma pequena quantidade de Cu na camada de aço carbono pode melhorar significativamente a resistência à corrosão atmosférica da chapa de aço revestida. Portanto, considera-se adicionar adequadamente o elemento Cu na camada de aço carbono de acordo com os ambientes de uso real.
[020] Cr: Cr pode diminuir a zona de fase da austenita, é um elemento de carboneto forte médio e é também solúvel em ferrita. Cr melhora a estabilidade da austenita e faz com que a curva C se desloque para a direita, de modo que, pode reduzir a taxa de resfriamento crítica e melhorar a temperabilidade do aço. Cr também reduz a temperatura de transformação da austenita, faz com que (Fe, Cr)3C, (Fe, Cr)7C3 e (Fe, Cr)23C7 e outros carbonetos formados precipitem a uma temperatura mais baixa, faz com que microestruturas e carbonetos sejam refinados e pode significativamente melhorar a resistência e dureza do aço. No entanto, o Cr tem um efeito adverso na tenacidade do aço. Com base nos fatores acima, o teor de Cr na camada de aço carbono é controlado para ficar dentro de 0,40%.
[021] Mo: o molibdênio diminui a zona de fase da austenita. Pode melhorar a temperabilidade e resistência ao calor do aço. O molibdênio junto ao elemento carbono forma o elemento de carboneto. O molibdênio tem boa estabilidade de revenido. O molibdênio tem um efeito de fortalecimento de solução sólida na ferrita e, por sua vez, pode melhorar a estabilidade dos carbonetos e, portanto, pode melhorar a resistência do aço. O molibdênio também tem boa resistência à corrosão. No aço inoxidável, o aumento do elemento molibdênio pode melhorar obviamente a resistência à corrosão por pites de cloreto do aço inoxidável.
[022] Al: Al é um elemento desoxidante, que pode reduzir o teor de oxigênio no aço fundido. Além disso, a ligação de Al com nitrogênio no aço pode ter um efeito de prevenir o crescimento de grãos de austenita.
[023] O método de laminação de chapa de aço revestida é usar principalmente aço carbono de camada de base de modo a garantir a resistência estrutural e a tenacidade através do projeto de material, realizando assim os requisitos de diferentes resistências e tenacidade; a resistência à corrosão e resistência ao desgaste do material são principalmente realizadas pela camada de revestimento de aço inoxidável. Portanto, a chapa de aço revestida pode utilizar as vantagens e evitar defeitos através da distribuição em camadas, para compreender melhor as propriedades vantajosas de dois materiais. Além disso, devido ao alto teor de cromo, molibdênio e nitrogênio, o aço inoxidável duplex forma facilmente um composto intermetálico de fase σ próximo a 650~1000°C, especialmente próximo a 900°C. Devido ao alto teor de cromo e molibdênio, a fase σ é formada extremamente rápido, que leva à diminuição da tenacidade e redução da resistência à corrosão. No processo de produção de laminação, devido ao controle de temperatura desigual, as temperaturas da borda e da superfície são abaixadas e fáceis de trincar. Através do processo de laminação de compósito, o aço inoxidável super duplex pode ser usado como um material de camada de revestimento. A uniformidade da temperatura do material de camada de revestimento pode ser garantida e a formação da fase σ pode ser evitada através do projeto do processo de montagem de tarugo de compósito.
[024] O tarugo do compósito é composto por uma estrutura de quatro camadas, as camadas de cima e de baixo são materiais de aço carbono de camada de base, as duas camadas do meio são de aço inoxidável super duplex e o aço inoxidável duplex é separado pelo uso de um agente de separação. A camada superior do aço carbono está em contato direto com a superfície do aço inoxidável duplex sem poluentes e óxidos de superfície para formar um tarugo a vácuo; de forma semelhante, a camada inferior do aço carbono e o aço inoxidável duplex também formam um grupo de tarugos a vácuo. Os dois grupos de tarugos a vácuo são empilhados simetricamente juntos, e o agente de separação é preenchido entre os dois grupos de tarugos a vácuo do aço inoxidável duplex e, então, os dois grupos de tarugos a vácuo constituem um grupo de tarugos a vácuo a serem laminados. Essa solução tem as vantagens: os tarugos combinados de quatro camadas são dois sistemas de compósitos relativamente independentes e os dois tarugos combinados a vácuo constituem um sistema de vácuo. Desta forma, existem duas barreiras de proteção no sistema de vácuo. Mesmo se o grau de vácuo do sistema de compósito único for reduzido ocasionalmente, o outro sistema de compósito pode ainda garantir o alto grau de vácuo requerido para a ligação da chapa de aço revestida, de modo a reduzir efetivamente o risco de perda de vácuo que pode ocorrer no processo de laminação do compósito. A laminação do compósito no método de vácuo de sistema único falha facilmente sob a condição de perda de vácuo e, portanto, em comparação com o método de vácuo de sistema único, usando o método da divulgação, a taxa de sucesso de laminação pode ser aumentada de 0% a 75% nos casos de falha da junta de soldagem e perda de vácuo. No processo de laminação, o agente de separação adicionado entre a superfície do aço inoxidável duplex e a superfície do aço inoxidável duplex desempenha um papel de isolamento. Após a laminação, o aço inoxidável duplex é cortado e separado em uma chapa de aço revestida acabada sendo de duas camadas de estruturas separadas.
[025] Um método de fabricação de chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com a divulgação, compreendendo as seguintes etapas:
1) selecionar as espessuras de aço inoxidável duplex e aço carbono de um tarugo combinado de acordo com a razão de espessura esperada da camada de revestimento e da camada de base da chapa de aço revestida; aquecer e desbastar um tarugo de fundição contínua de aço carbono até o tamanho requerido; limpar a lateral do aço carbono a ser composto com o aço inoxidável duplex de modo a expor completamente a superfície metálica; e limpar as incrustações de óxido e poluentes da superfície no aço inoxidável duplex; 2) sobrepor diretamente o lado limpo do aço carbono com o lado limpo do aço inoxidável duplex, seguido por soldagem a vácuo e selagem a um grau de vácuo de 0,001 Pa ou menos, em que como um primeiro controle de vácuo, uma primeira barreira de vácuo de dois tarugos de vácuo independentes, para cima e para baixo, são formados por aço carbono e aço inoxidável duplex; então, empilhar os tarugos de vácuo tal que o lado do aço inoxidável duplex se oponha ao lado da superfície inoxidável duplex e em simetria ao longo da direção da espessura; aplicar o agente de separação entre os lados da superfície de aço inoxidável duplex para isolamento; após empilhar, soldar e selar as periferias dos tarugos de compósitos seguido por uma aspiração para obter um grau de vácuo de 0,01 Pa ou menos, de modo que uma segunda barreira de vácuo seja formada e um tarugo de compósito de estrutura de quatro camadas seja formado; 3) aquecer o tarugo de compósito com temperatura de aquecimento controlada para ser 1100~1250°C; 4) laminar o tarugo de compósito com uma temperatura de laminação inicial de 1070~1220°C e uma temperatura de laminação final de 900~1020°C; 5) após a laminação, resfriar a chapa de aço revestida sobreposta com ar comprimido ou água, em que a temperatura de resfriamento inicial é controlada como 880~1000°C, a taxa de resfriamento é controlada como 2°C/s~40°C/s, e a temperatura de resfriamento final é controlada como
250~680°C; e 6) executar o corte de plasma na cabeça e cauda e nas bordas da chapa de aço revestida laminada e sobreposta, de modo que a chapa de aço revestida sobreposta seja separada em dois conjuntos de chapas de aço revestidas acabadas em simetria de cima para baixo.
[026] Além disso, o método compreende adicionalmente o tratamento térmico de revenido com uma temperatura de revenido de 500~600°C, seguido de tratamento de resfriamento a ar.
[027] Preferencialmente, na etapa 4), a taxa de redução de passagem é controlada como 10%~25%.
[028] No método de fabricação da chapa de aço revestida da divulgação:
[029] O método de fabricação da chapa de aço revestida: selecionar as espessuras de aço inoxidável duplex e aço carbono de um tarugo combinado de acordo com a razão de espessura esperada da camada de revestimento e da camada de base da chapa de aço revestida; aquecer e desbastar um tarugo de fundição contínua do aço carbono para o tamanho requerido; limpar a lateral do aço carbono a ser composto com o aço inoxidável duplex de modo a expor completamente a superfície metálica; e limpar as incrustações de óxido e poluentes da superfície no aço inoxidável duplex; sobrepor diretamente o lado limpo do aço carbono com o lado limpo do aço inoxidável duplex, seguido por soldagem e selagem a vácuo a um grau de vácuo de 0,001 Pa ou menos, em que, como um primeiro controle de vácuo, uma primeira barreira de vácuo de dois tarugos de vácuo independentes para cima e para baixo são formados por aço carbono e aço inoxidável duplex; então, empilhar os tarugos de vácuo tal que o lado do aço inoxidável duplex se oponha ao lado da superfície inoxidável duplex e em simetria ao longo da direção da espessura; aplicar o agente de separação entre os lados da superfície de aço inoxidável duplex para isolamento; após empilhar, soldar e selar as periferias dos tarugos de compósito, seguido por uma aspiração para obter um grau de vácuo de 0,01 Pa ou menos.
[030] Aquecer o tarugo de compósito com temperatura de aquecimento controlada para ser 1100~1250°C. Na divulgação, a seleção da temperatura de aquecimento considera de forma abrangente as características físicas do aço inoxidável duplex e do tarugo de aço carbono, e a faixa de temperatura de aquecimento, por um lado, garante que o aço carbono tenha boas propriedades mecânicas após a produção, e por outro lado garante que os carbonetos e compostos intermetálicos que possam existir no aço inoxidável duplex tenham tempo suficiente para a redissolução e redifusão em alta temperatura, e também garante que através da transformação de fase em alta temperatura, a proporção de fase do aço inoxidável duplex em alta temperatura pode ser controlada dentro de uma faixa de 40~60%.
[031] Laminar o tarugo de compósito com uma temperatura de laminação inicial de 1070~1220°C e uma temperatura de laminação final de 900~1020°C. A fim de garantir a deformação plástica do material no processo de laminação, os átomos de metal na interface do material compósito são submetidos a tensão compressiva suficiente para formar penetração mútua através da difusão de átomos, de modo que a interface possa alcançar ligação interatômica e deformação suficiente, de modo que a interface possa ser submetida a várias vezes de recristalização. Preferencialmente, a taxa de redução de passagem é controlada para estar em uma faixa de 10~25% para fornecer energia de armazenamento de deformação suficiente para recristalização ou transformação de fase.
[032] Após laminar, resfriar a chapa de aço revestida sobreposta com ar comprimido ou água, em que a temperatura de resfriamento inicial é controlada como 880~1000°C, a taxa de resfriamento é controlada como 2°C/s~40°C/s, e a temperatura de resfriamento final é controlada como 250~680°C.
[033] Executar o corte de plasma na cabeça e cauda e nas bordas da chapa de aço revestida laminada e sobreposta, de modo que a chapa de aço revestida sobreposta seja separada em dois conjuntos de chapas de aço revestidas acabadas em simetria de cima para baixo.
[034] A cabeça e a cauda da chapa de aço revestida referem-se às duas extremidades da chapa de aço revestida na direção do comprimento e as bordas referem-se aos dois lados da chapa de aço revestida sobreposta na direção da largura.
[035] Para a chapa de aço revestida com um requisito de alto nível de resistência, de acordo com os requisitos do usuário para o estado de entrega, o tarugo de compósito com uma temperatura de resfriamento final baixa (≤300°C) também pode ser devidamente adaptado com tratamento térmico de revenido. A temperatura de revenido pode ser de 500~600°C, de modo que a tensão gerada pelo resfriamento rápido do material de base pode ser liberada e melhor plasticidade e tenacidade possam ser obtidas. Enquanto isso, o tratamento de curto prazo a essa temperatura pode garantir que a resistência à corrosão do aço inoxidável revestido seja dificilmente influenciada. O resfriamento a ar é executado após o revenido.
[036] Nessa divulgação, o material de camada de base da chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex seleciona aço carbono com uma resistência de escoamento de 235~550 MPa. A chapa de aço revestida produzida pelo processo de laminação nessa solução tem uma boa capacidade de ligação e uma resistência ao cisalhamento de 290 MPa ou mais.
[037] O revestimento de aço inoxidável duplex na chapa de aço revestida tem uma resistência de escoamento de 550 MPa ou mais e uma resistência à tração de 795 MPa ou mais. As propriedades do aço carbono podem satisfazer os requisitos de diferentes resistências de escoamento, tal como resistências ao escoamento de 235, 345, 460 ou 550 MPa ou mais por meio do projeto do componente.
[038] A chapa de aço revestida produzida pela divulgação tem boas propriedades mecânicas e o material de camada de revestimento da chapa de aço revestida tem excelente resistência à corrosão.
[039] O tarugo de compósito da chapa de aço revestida da divulgação é laminado pelo uso de tarugos montados simétricos de quatro camadas. A solução de montagem convencional é que, após os tarugos montados de duas ou quatro camadas serem sobrepostos, o sistema de vácuo é formado por soldagem e selagem dos materiais superiores e inferiores. Para as chapas de aço revestidas de liga com requisito de alta resistência de ligação e alto custo, a falha no vácuo no processo de produção pode levar à falha das chapas de aço revestidas superior e inferior, resultando em maior perda econômica e maior risco de produção.
[040] A divulgação adota um método de sistema de vácuo duplo para produção, que pode garantir que o sistema de vácuo na chapa de aço revestida possa ser mantido através do segundo sistema, mesmo após um vácuo ser destruído no processo de produção. A chapa de aço revestida produzida pelo método da divulgação tem excelente resistência de ligação e boa estabilidade de produção. É especialmente adequado para chapas de aço revestidas laminadas com materiais de revestimento caros e requisitos de alto desempenho de ligação.
[041] Portanto, em comparação com o estado da técnica, a divulgação pode trazer dois efeitos benéficos:
1. O uso de um método de laminação de barreira de vácuo duplo pode melhorar efetivamente e manter um grau de vácuo mais alto e pode reduzir efetivamente o risco de falha de vácuo durante o armazenamento.
2. Através do uso do método de montagem de tarugo a vácuo de sistema único existente, uma vez que a falha de vácuo ocorre na montagem do tarugo ou no processo de laminação, todo o grupo de tarugo de compósito falhará completamente. A divulgação adota o método de laminação de duas barreiras de vácuo, porque mesmo no processo de montagem de tarugo ou processo de laminação, aparece uma falha de vácuo de uma barreira de vácuo, e a outra barreira de vácuo ainda pode manter um bom sistema de vácuo, que pode melhorar efetivamente o rendimento de laminação do tarugo de compósito. A alta taxa de sucesso da laminação de chapa de aço revestida pode garantir a estabilidade do desempenho de produção e obter bons benefícios econômicos para a produção de chapa de aço revestida de liga resistente à corrosão com alto teor de liga e alto custo.
[042] A chapa de aço revestida do aço inoxidável super duplex da divulgação tem as vantagens de alta resistência, excelente resistência à corrosão, boa tenacidade ao impacto a baixa temperatura e semelhantes e é especialmente adequada para vários ambientes com requisitos de alta resistência à corrosão, requisitos de alta corrosão pontual por íon cloreto e certos requisitos de desgaste, tais como energia, químico, marinha, transporte, geração de energia, confecção de papel, alimentos e outras indústrias. Breve Descrição dos Desenhos
[043] Fig.1 é uma vista em corte de uma estrutura de um tarugo de compósito de uma chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com a divulgação.
[044] Fig.2 é uma imagem da estrutura metalográfica de uma chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex na junta de uma camada de aço carbono e uma camada de aço inoxidável duplex de acordo com a divulgação. Descrição Detalhada das Modalidades
[045] Em seguida, a divulgação será descrita adicionalmente em combinação com modalidades e desenhos.
[046] Referindo-se a Fig.1, o tarugo de compósito da chapa de aço revestida de aço inoxidável duplex de alta resistência à corrosão tem uma estrutura de quatro camadas, em que as duas camadas do meio 1 e 2 são de aço inoxidável duplex, as duas camadas superior e inferior 3 e 4 são de aço carbono; 5 é o agente de separação e 6 é a solda de selagem fechada. O agente de separação é usado para separar duas camadas de aço inoxidável e prevenir a adesão entre as duas camadas de aço inoxidável. Exemplo 1
[047] O aço carbono de base tem uma resistência de escoamento de 235 MPa ou mais e compreende os seguintes componentes químicos (% em peso): C: 0,032, Si: 0,20, Mn: 1,45, P: 0,015, S: 0,002, Al: 0,02, Cu: 0,01, Cr: 0,01, Ni: 0,01, Nb: 0,003, Mo: 0,01 e Ti: 0,003; o aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes (% em peso): C: 0,014, Si: 0,43, Mn: 0,85, Cr: 25,34, Ni: 7,32, Mo: 4,11, N: 0,30.
[048] O método de separação simétrica de quatro camadas conforme mostrado na Fig. 1 é usado para montar tarugos: um tarugo de aço carbono, um tarugo de aço inoxidável duplex, um tarugo de aço inoxidável duplex e um tarugo de aço carbono são dispostos de cima para baixo, em que o tarugo de aço carbono superior e o tarugo de aço inoxidável duplex correspondente são selados a vácuo, e o tarugo de aço carbono inferior e o tarugo de aço inoxidável duplex correspondente são selados a vácuo, de modo a formar dois grupos de primeiros sistemas de vácuo independentes entre si; o segundo sistema de vácuo é formado por vedação entre a camada 1 e a camada 2 (ou seja, o tarugo de aço carbono e o tarugo de aço carbono nesse exemplo) mostrado na Fig.1 em vácuo para formar conjuntamente um tarugo de compósito de sistema de vácuo duplo.
O agente de separação é preenchido entre a superfície de aço inoxidável duplex e a superfície de aço inoxidável duplex de dois grupos de tarugo a vácuo e, em seguida, os tarugos de compósito a vácuo são laminados por aquecimento e cortados na chapa de aço revestida de produto acabado. Conforme mostrado na Fig. 2, a fotografia é executada com uma lente objetiva 20 X usando o microscópio óptico Karl Zeiss Axio Imager.M2m. A camada superior é de uma microestrutura de aço inoxidável super duplex e a camada inferior é de uma microestrutura de aço carbono. O meio é a interface entre o aço inoxidável duplex e o aço carbono, que foi formado por uma boa ligação metalúrgica.
[049] Laminação de compósito: a temperatura de aquecimento de 1190°C, a temperatura de laminação inicial de 1170°C e a temperatura de laminação final de 950°C; após a laminação, o tarugo de compósito é resfriado diretamente por um método de resfriamento de água, a temperatura de resfriamento inicial de 920°C, a taxa de resfriamento de 40°C/s e a temperatura de resfriamento final de 600°C e, em seguida, o tarugo de compósito é naturalmente resfriado para temperatura ambiente a ar. Após a laminação, a espessura da chapa de aço revestida submetida ao corte de plasma é de (5 + 30) mm, isto é, a espessura do aço inoxidável duplex revestido é 5 mm e a espessura do aço carbono de base é 30 mm.
[050] As propriedades mecânicas da chapa de aço revestida são mostradas na Tabela 1. Na Tabela 1, Rp0.2 é a resistência de escoamento da chapa de aço revestida de espessura total, Rm é o valor de resistência à tração da chapa de aço revestida, e A é o alongamento da amostra de chapa de aço revestida, que reflete as propriedades mecânicas abrangentes dos materiais de camada de revestimento e de camada de base da chapa de aço revestida. Devido à óbvia sensibilidade a baixas temperaturas de aço carbono, um ensaio de impacto a baixa temperatura é geralmente realizado no aço carbono de camada de base. Conforme mostrado na Tabela 1, a propriedade de impacto da chapa de aço revestida é boa. A resistência ao cisalhamento é um índice mecânico para avaliar o nível de ligação dos materiais de camada de revestimento e de camada de base. Os valores de resistência ao cisalhamento de três grupos de dados são todos 290 MPa ou mais. Tabela 1 Propriedades mecânicas de chapa de aço revestida que tem uma espessura de (5 + 30) mm Propriedade de tração (chapa de aço revestida de espessura total Energia de impacto (aço carbono Resistência ao (camada de revestimento + de camada de base, J)* cisalhamento, MPa camada de base) Rp0.2, MPa 367 323 323 Rm, MPa 512 -40°C 347 378 A, % 29 315 384 * A espessura × largura × comprimento 10 mm × 10 mm × 55 mm da especificação padrão é usada para amostras de ensaio (a espessura do aço carbono de camada de base é de 10 mm).
[051] A resistência à corrosão de camada de revestimento da chapa de aço revestida é baseada no método ASTM A923C. O material de camada de revestimento é processado em amostras com comprimento e largura de 50 mm * 25 mm. Após a limpeza da superfície, as amostras foram medidas e pesadas. Em seguida, as amostras foram imersas em solução de FeCl3 a 6% a 40°C por 24 horas para o ensaio de corrosão. Após a limpeza e secagem, as amostras foram pesadas. A perda de peso por corrosão necessária para satisfazer o requisito de corrosão de que a taxa de corrosão não fosse superior a 10 mdd. O ensaio de corrosão intergranular foi realizado de acordo com o método ASTM A262E. O material de revestimento foi processado em duas amostras com comprimento e largura de 80 mm * 20 mm. A superfície foi desgastada com uma lixa,
sensibilizada a 675°C por 1 hora e imersa em solução de ácido sulfúrico-sulfato de cobre em ebulição por 15 horas e, em seguida, as amostras foram retiradas para o ensaio de dobragem de 180°. Os resultados do ensaio são mostrados na Tabela 2. Tabela 2 Os resultados do teste de corrosão de camada de revestimento da chapa de aço revestida que tem uma espessura de (5 + 30) mm Resultado do teste de corrosão de camada de revestimento Taxa de Resultado do Método do ensaio Amostra Método do ensaio Amostra corrosão* ensaio 1 0,00 mdd Método ASTM A262E 1 Sem fissuras Método ASTM (Sem fissuras na A923C superfície por 2 0,00 mdd 2 Sem fissuras 40°C, 24h observação de 10X após a dobragem) * refere-se à perda de peso por corrosão por unidade de área por unidade de tempo. Exemplo 2
[052] O aço carbono de camada de base adota aço carbono tem uma resistência de escoamento de 345 MPa e compreende os seguintes componentes químicos (% em peso): C: 0,12, Si: 0,24, Mn: 0,70, P: 0,015, S: 0,003, Nb: 0,01, Ti: 0,01, Al: 0,025 e Cu, Cr, Ni e Mo não são adicionados deliberadamente; o aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes (% em peso): C: 0,018, Si: 0,75, Mn: 0,88, Cr: 24,1, Ni: 6,05, Mo: 3,1 e N: 0,24.
[053] Nesse exemplo, o método de separação simétrica de quatro camadas que é o mesmo do exemplo 1 é usado para montar tarugos de acordo com o sistema de componentes acima.
[054] Laminação de compósito: a temperatura de aquecimento de 1250°C, a temperatura de laminação inicial de 1220°C e a temperatura de laminação final de 1020°C; após a laminação, o tarugo de compósito é resfriado diretamente usando ar comprimido, a temperatura de resfriamento inicial de 1000°C, a taxa de resfriamento de 2°C/s e a temperatura de resfriamento final de 680°C e, em seguida, o tarugo de compósito é naturalmente resfriado para temperatura ambiente a ar. Após a laminação, a espessura da chapa de aço revestida submetida ao corte de plasma é de (3 + 10) mm, isto é, a espessura do aço inoxidável duplex de camada de revestimento é 3 mm e a espessura do aço carbono de camada de base é 10 mm.
[055] As propriedades mecânicas da chapa de aço revestida são mostradas na Tabela 3. Na Tabela 3, Rp0.2 é a resistência de escoamento da chapa de aço revestida de espessura total, Rm é o valor de resistência à tração da chapa de aço revestida, e A é o alongamento da amostra de chapa de aço revestida, que reflete as propriedades mecânicas abrangentes dos materiais de camada de revestimento e de camada de base da chapa de aço revestida. Devido à óbvia sensibilidade a baixas temperaturas do aço carbono, um ensaio de impacto a baixa temperatura é geralmente realizado no aço carbono de camada de base. Uma vez que o aço carbono de camada de base tem a espessura original de 10 mm e não pode ser processado em uma amostra com uma espessura de 10 mm, o aço carbono de camada de base tendo uma espessura de 7,5 mm é usado como uma amostra de impacto. A resistência ao cisalhamento é um índice mecânico para avaliar o nível de ligação dos materiais de camada de revestimento e de camada de base. Os valores de resistência ao cisalhamento de três grupos de dados são todos 290 MPa ou mais. Tabela 3 Propriedades mecânicas da chapa de aço revestida que tem uma espessura de (3 + 10) mm
Propriedade de tração (chapa de aço revestida de espessura total Energia de impacto (aço carbono Resistência ao (camada de revestimento + de camada de base, J* cisalhamento, MPa camada de base) Rp0.2, MPa 481 134 433 Rm, MPa 649 0°C 142 451 A, % 24 151 413 * A espessura × largura × comprimento 7,5 mm × 10 mm × 55 mm da especificação padrão é usada para amostras de ensaio (a espessura do aço carbono de camada de base é 7,5 mm).
[056] A resistência à corrosão de camada de revestimento da chapa de aço revestida é baseada no método ASTM A923C. O material de camada de revestimento é processado em amostras com comprimento e largura de 50 mm * 25 mm. Após a limpeza da superfície, as amostras foram medidas e pesadas. Em seguida, as amostras foram imersas em solução de FeCl3 a 6% a 40°C por 24 horas para o ensaio de corrosão. Após a limpeza e secagem, as amostras foram pesadas. A perda de peso por corrosão necessária para satisfazer o requisito de corrosão de que a taxa de corrosão não fosse superior a 10 mdd. O ensaio de corrosão intergranular foi realizado de acordo com o método ASTM A262E. O material de revestimento foi processado em duas amostras com comprimento e largura de 80 mm * 20 mm. A superfície foi desgastada com uma lixa, sensibilizada a 675°C por 1 hora e imersa em solução de ácido sulfúrico-sulfato de cobre em ebulição por 15 horas e, em seguida, as amostras foram retiradas para o ensaio de dobragem de 180°. Os resultados do ensaio são mostrados na Tabela 4. Tabela 4 Os resultados do teste de corrosão de camada de revestimento da chapa de aço revestida que tem uma espessura de (3 + 10) mm
Resultado do teste de corrosão da camada de revestimento Taxa de Resultado do Método do ensaio Amostra Método do ensaio Amostra corrosão* ensaio 1 1,17 mdd Método ASTM A262E 1 Sem fissuras Método ASTM (Sem fissuras na A923C superfície por 2 1,76 mdd 2 Sem fissuras 40℃, 24h observação de 10X após a dobragem) * refere-se à perda de peso por corrosão por unidade de área por unidade de tempo. Exemplo 3
[057] O aço carbono de camada de base adota aço carbono com uma resistência de escoamento de 460 MPa e compreende os seguintes componentes químicos (% em peso): C: 0,09, Si: 0,22, Mn: 0,9, P: 0,013; S: 0,002, Nb: 0,045, Ti: 0,018, Cu: 0,01, Cr: 0,22 e Ni: 0,23; o aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes (% em peso): C: 0,016, Si: 0,40, Mn: 0,92, Cr: 25,97, Ni: 7,96, Mo: 4,98 e N: 0,32.
[058] Nesse exemplo, o método de separação simétrica de quatro camadas que é o mesmo do exemplo 1 é usado para montar tarugos de acordo com o sistema de componentes acima.
[059] Laminação de compósito: a temperatura de aquecimento de 1100°C, a temperatura de laminação inicial de 1070°C, e a temperatura de laminação final de 900°C; após a laminação, o tarugo de compósito é resfriado diretamente por resfriamento de água, a temperatura de resfriamento inicial de 880°C, a taxa de resfriamento de 20°C/s, e a temperatura de resfriamento final de 550°C e, em seguida, o tarugo de compósito é naturalmente resfriado para temperatura ambiente a ar. Após a laminação, a espessura da chapa de aço revestida submetida ao corte de plasma é de (2 + 8) mm, isto é, a espessura do aço inoxidável duplex revestido é 2 mm e a espessura do aço carbono de base é 8 mm.
[060] As propriedades mecânicas da chapa de aço revestida são mostradas na Tabela 5. Na Tabela 5, Rp0.2 é a resistência de escoamento da chapa de aço revestida de espessura total, Rm é o valor da resistência à tração da chapa de aço revestida e A é o alongamento da amostra de chapa de aço revestida, que reflete as propriedades mecânicas abrangentes dos materiais de camada de revestimento e de camada de base da chapa de aço revestida. Devido à óbvia sensibilidade a baixas temperaturas do aço carbono, um ensaio de impacto a baixa temperatura é geralmente realizado no aço carbono de camada de base. Uma vez que o aço carbono de camada de base tem a espessura original de 10 mm e não pode ser processado em uma amostra tendo uma espessura de 10 mm, o aço carbono de base tendo uma espessura de 7,5 mm é usado como uma amostra de impacto. A resistência ao cisalhamento é um índice mecânico para avaliar o nível de ligação dos materiais de camada de revestimento e de camada de base. Os valores de resistência ao cisalhamento de três grupos de dados são todos 290 MPa ou mais. Tabela 5 Propriedades mecânicas de chapa de aço revestida que tem uma espessura de (2 + 8) mm Propriedade de tração (chapa de aço revestida de espessura total Energia de impacto (aço carbono Resistência ao (camada de revestimento + de camada de base, J)* cisalhamento, MPa camada de base) Rp0.2, MPa 542 234 503 Rm, MPa 680 -20°C 231 521 A, % 24 244 490 * A espessura × largura × comprimento 7,5mm × 10mm × 55mm da especificação padrão é usada para amostras de ensaio (a espessura do aço carbono de camada de base é de 7,5 mm).
[061] A resistência à corrosão de camada de revestimento da chapa de aço revestida é baseada no método ASTM A923C. O material de camada de revestimento é processado em amostras com comprimento e largura de 50 mm * 25 mm. Após a limpeza da superfície, as amostras foram medidas e pesadas. Em seguida, as amostras foram imersas em solução de FeCl3 a 6% a 40°C por 24 h para o ensaio de corrosão. Após a limpeza e secagem, as amostras foram pesadas. A perda de peso por corrosão necessária para satisfazer o requisito de corrosão de que a taxa de corrosão não fosse superior a 10 mdd. O ensaio de corrosão intergranular foi realizado de acordo com o método ASTM A262E. O material de revestimento foi processado em duas amostras com comprimento e largura de 80 mm * 20 mm. A superfície foi desgastada com uma lixa, sensibilizada a 675°C por 1 hora e imersa em solução de ácido sulfúrico-sulfato de cobre em ebulição por 15 horas e, em seguida, as amostras foram retiradas para o ensaio de dobragem de 180°. Os resultados do ensaio são mostrados na Tabela 6. Tabela 6 Os resultados do teste de corrosão da camada de revestimento da chapa de aço revestida que tem uma espessura de (2 + 8) mm Resultado do teste de corrosão da camada de revestimento Taxa de Resultado do Método do ensaio Amostra Método do ensaio Amostra corrosão* ensaio 1 0,00mdd Método ASTM A262E 1 Sem fissuras Método ASTM (Sem fissuras na A923C superfície por 2 0,35mdd 2 Sem fissuras 40°C, 24h observação de 10X após a dobragem) * refere-se à perda de peso por corrosão por unidade de área por unidade de tempo.
Exemplo 4
[062] O aço carbono de camada de base adota aço carbono tendo uma resistência de escoamento de 550 MPa e compreende os seguintes componentes químicos (% em peso): C: 0,07, Si: 0,32, Mn: 1,55, P: 0,012; S: 0,002, Cu: 0,35, Cr: 0,39, Ni: 0,40, Nb: 0,05 e Ti: 0,018; o aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes (% em peso): C: 0,016, Si: 0,72, Mn: 0,89, Cr: 25,69, Ni: 7,11, Mo: 3,93 e N: 0,29.
[063] Nesse exemplo, o método de separação simétrica de quatro camadas que é o mesmo do exemplo 1 é usado para montar tarugos de acordo com o sistema de componentes acima.
[064] Laminação de compósito: a temperatura de aquecimento de 1150°C, a temperatura de laminação inicial de 1110°C e a temperatura de laminação final de 990°C; após a laminação, o tarugo de compósito é resfriado diretamente usando resfriamento de água, a temperatura de resfriamento inicial de 970°C, a taxa de resfriamento de 40°C/s, e a temperatura de resfriamento final de 250°C e, em seguida, o tarugo de compósito é naturalmente resfriado para temperatura ambiente a ar e revenido por 1 hora a uma temperatura de revenido de 550°C, posteriormente é descarregado do forno para ser resfriado a ar até temperatura ambiente. Após a laminação, a espessura da chapa de aço revestida submetida ao corte de plasma é de (3 + 12) mm, isto é, a espessura do aço inoxidável duplex revestido é 3 mm e a espessura do aço carbono de base é 12 mm. As propriedades mecânicas da chapa de aço revestida são mostradas na Tabela 7.
[065] As propriedades mecânicas da chapa de aço revestida são mostradas na Tabela 7. Na Tabela 7, Rp0.2 é a resistência de escoamento da chapa de aço revestida de espessura total, Rm é o valor da resistência à tração da chapa de aço revestida e A é o alongamento da amostra da chapa de aço revestida, que reflete as propriedades mecânicas abrangentes dos materiais de camada de revestimento e de camada de base da chapa de aço revestida. Devido à óbvia sensibilidade a baixas temperaturas do aço carbono, um ensaio de impacto a baixa temperatura é geralmente realizado no aço carbono de camada de base. Conforme mostrado na Fig. 7, a chapa de aço revestida tem uma boa propriedade de impacto. A resistência ao cisalhamento é um índice mecânico para avaliar o nível de ligação dos materiais de camada de revestimento e de camada de base. Os valores de resistência ao cisalhamento de três grupos de dados são todos 290 MPa ou mais. Tabela 7 Propriedades mecânicas de chapa de aço revestida que tem uma espessura de (3 + 12) mm Propriedade de tração (chapa de aço revestida de espessura total Energia de impacto (aço carbono Resistência ao (camada de revestimento + de camada de base, J)* cisalhamento, MPa camada de base) Rp0.2, MPa 618 317 568 Rm, MPa 776 -20°C 287 576 A, % 23 306 495 * A espessura × largura × comprimento 10 mm × 10 mm × 55 mm da especificação padrão é usada para amostras de ensaio (a espessura do aço carbono de camada de base é de 10 mm).
[066] A resistência à corrosão de camada de revestimento da chapa de aço revestida é baseada no método ASTM A923C. O material da camada de revestimento foi processado em amostras com comprimento e largura de 50 mm * 25 mm. Após a limpeza da superfície, as amostras foram medidas e pesadas. Em seguida, as amostras foram imersas em solução de FeCl3 a 6% a 40°C por 24 h para o ensaio de corrosão. Após a limpeza e secagem, as amostras foram pesadas. A perda de peso por corrosão necessária para satisfazer o requisito de corrosão de que a taxa de corrosão não fosse superior a 10 mdd. O ensaio de corrosão intergranular foi realizado de acordo com o método ASTM A262E. O material de camada de revestimento foi processado em duas amostras com comprimento e largura de 80 mm * 20 mm. A superfície foi desgastada com uma lixa, sensibilizada a 675°C por 1 hora e imersa em solução de ácido sulfúrico- sulfato de cobre em ebulição por 15 horas e, em seguida, as amostras foram retiradas para o ensaio de dobragem de 180°. Os resultados do ensaio são mostrados na Tabela 8. Tabela 8 Resultados do teste de corrosão da camada de revestimento da chapa de aço revestida que tem uma espessura de (3 + 12) mm Resultado do teste de corrosão da camada de revestimento Taxa de Resultado do Método do ensaio Amostra Método do ensaio Amostra corrosão* ensaio 1 0,37 mdd Método ASTM A262E 1 Sem fissuras Método ASTM (Sem fissuras na A923C superfície por 2 0,81 mdd 2 Sem fissuras 40°C, 24h observação de 10X após a dobragem) * refere-se à perda de peso por corrosão por unidade de área por unidade de tempo. Exemplo comparativo
[067] Os materiais que são os mesmos do exemplo 2 são usados para preparar um grupo de chapas de aço revestidas de acordo com o mesmo processo de produção. A comparação de propriedades é feita.
[068] O aço carbono de camada de base adota aço carbono tendo resistência de escoamento de 345 MPa e compreende os seguintes componentes químicos (% em peso): C: 0,12, Si: 0,24, Mn: 0,70, P: 0,015; S: 0,003, Nb: 0,01, Ti: 0,01, Al: 0,025 e Cu, Cr, Ni e Mo não são deliberadamente adicionados; o aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes (% em peso): C: 0,018, Si: 0,75, Mn: 0,88, Cr: 24,1, Ni: 6,05, Mo: 3,1 e N: 0,24.
[069] Nesse exemplo comparativo, de acordo com o sistema de componentes acima, o método comum de separação simétrica de quatro camadas é usado para montar o tarugo, isto é, o sistema de vácuo único. Um tarugo de aço carbono, um tarugo de aço inoxidável duplex, um tarugo de aço inoxidável duplex e um tarugo de aço carbono são dispostos em ordem de cima para baixo, e o agente de separação é preenchido entre a superfície de aço inoxidável duplex e a superfície de aço inoxidável duplex. Em seguida, os tarugos de quatro camadas são soldados e selados em um sistema de vácuo separado de uma vez. A eficiência de montagem do tarugo deste método é maior, mas apenas um sistema de vácuo pode ser garantido através da junta de soldagem.
[070] Laminação de compósito: a temperatura de aquecimento de 1250°C, a temperatura de laminação inicial de 1220°C e a temperatura de laminação final de 1020°C; após a laminação, o tarugo de compósito é resfriado diretamente usando ar comprimido, a temperatura de resfriamento inicial de 1000°C, a taxa de resfriamento de 20°C/s e a temperatura de resfriamento final de 680°C e, em seguida, o tarugo de compósito é naturalmente resfriado para temperatura ambiente a ar. Após a laminação, a espessura da chapa de aço revestida submetida ao corte de plasma é de (3 + 10) mm, isto é, a espessura do aço inoxidável duplex de camada de revestimento é de 3 mm e a espessura do aço carbono de camada de base é de 10 mm.
[071] As propriedades mecânicas da chapa de aço revestida são mostradas na Tabela 9. Na Tabela 9, Rp0.2 é a resistência de escoamento da chapa de aço revestida de espessura total, Rm é o valor de resistência à tração da chapa de aço revestida, e A é o alongamento da amostra da chapa de aço revestida, que reflete as propriedades mecânicas abrangentes dos materiais de camada de revestimento e de camada de base da chapa de aço revestida. Devido à óbvia sensibilidade a baixas temperaturas do aço carbono, um ensaio de impacto de baixa temperatura é geralmente realizado no aço carbono de camada de base. Uma vez que o aço carbono de camada de base tem a espessura original de 10 mm e não pode ser processado em uma amostra tendo uma espessura de 10 mm, o aço carbono de camada de base tendo uma espessura de 7,5 mm é usado como uma amostra de impacto. Como o processo de laminação adotado no exemplo comparativo é o mesmo que no exemplo 2, as propriedades de tração e impacto da chapa de aço revestida fornecidas neste exemplo comparativo são basicamente próximas às do exemplo 2. No entanto, uma vez que o tarugo de compósito convencional é diferente daquele do processo de montagem de tarugo da divulgação, o valor de resistência ao cisalhamento que caracteriza a capacidade de ligação da camada de revestimento e da camada de base da chapa de aço revestida é mais baixo e a flutuação é maior. Tabela 9 Propriedades mecânicas de chapa de aço revestida que tem uma espessura de (3 + 10) mm Propriedade de tração (chapa de aço revestida de espessura total Energia de impacto (aço carbono Resistência ao (camada de revestimento + de camada de base, J)* cisalhamento, MPa camada de base) Rp0.2, MPa 466 145 352 Rm, MPa 632 0°C 148 273 A, % 25 137 309 * A espessura × largura × comprimento 7,5 mm × 10 mm × 55 mm da especificação padrão é usada para amostras de ensaio (a espessura do aço carbono de camada de base é 7,5 mm).
[072] A resistência à corrosão da camada de revestimento da chapa de aço revestida é baseada no método ASTM A923C. O material da camada de revestimento é processado em amostras com comprimento e largura de 50 mm * 25 mm. Após a limpeza da superfície, as amostras foram medidas e pesadas. Em seguida, as amostras foram imersas em solução de FeCl3 a 6% a 40°C por 24 horas para o ensaio de corrosão. Após a limpeza e secagem, as amostras foram pesadas. A perda de peso por corrosão necessária para satisfazer o requisito de corrosão de que a taxa de corrosão não fosse superior a 10 mdd. O ensaio de corrosão intergranular foi realizado de acordo com o método ASTM A262E. O material de camada de revestimento foi processado em duas amostras com comprimento e largura de 80 mm * 20 mm. A superfície foi desgastada com uma lixa, sensibilizada a 675°C por 1 hora e imersa em solução de ácido sulfúrico- sulfato de cobre em ebulição por 15 horas e, em seguida, as amostras foram retiradas para o ensaio de dobragem de 180°. Os resultados do ensaio são mostrados na Tabela 10.
[073] O ensaio de corrosão neste exemplo comparativo é comparado com aquele do exemplo 2, pode ser visto a partir dos resultados da comparação que, devido à adoção do mesmo processo de laminação, o material de resistência à corrosão do revestimento quase não é afetado. A principal diferença entre os dois é a capacidade de controle de ligação dos materiais de camada de revestimento e de camada de base. Tabela 10 Resultados do teste de corrosão da camada de revestimento da chapa de aço revestida que tem uma espessura de (3 + 10) mm
Resultado do teste de corrosão da camada de revestimento Taxa de Resultado do Método do ensaio Amostra Método do ensaio Amostra corrosão* ensaio 1 1,55 mdd Método ASTM A262E 1 Sem fissuras Método ASTM (Sem fissuras na A923C superfície por 2 1,93 mdd 2 Sem fissuras 40°C, 24h observação de 10X após a flexão) * refere-se à perda de peso por corrosão por unidade de área por unidade de tempo. Tabela 11 Comparação de situações de laminação de tarugo montado adotando processo de montagem de tarugo de compósito convencional e processo de montagem de tarugo de compósito na divulgação Maneira de processo Quantidade de Quantidade de Taxa de sucesso tarugos montados tarugos montados de laminação para ensaio laminados com sucesso Processo convencional 10 6 60% Processo de montagem de 9 9 100% tarugo de compósito na divulgação
[074] Conforme mostrado na Tabela 11, a comparação de situações de laminação de tarugo montado adotando o processo de montagem de tarugo convencional e o processo de montagem de tarugo de compósito na divulgação mostra que o método de laminação de barreira de vácuo duplo é adotado para chapa de aço revestida de liga resistente à corrosão cara, tal como o aço inoxidável duplex. A quantidade de tarugos montados para ensaio é de 9 grupos, a quantidade de laminação bem-sucedida é de 9 grupos e a taxa de sucesso de laminação chega a 100%. A partir da taxa de sucesso de laminação dos tarugos montados, a taxa de sucesso de laminação do processo de laminação de tarugo montado de compósito fornecida pela divulgação é significativamente melhorada em comparação com aquela do processo de laminação de tarugo montado de compósito convencional.
Entre eles, o processo de montagem de tarugo de compósito convencional é uma maneira de montagem de tarugo a vácuo de sistema único com soldagem de selagem completa, que tem altos requisitos para o processo de controle de vácuo e causa facilmente falha de laminação e baixo rendimento.
A solução de montagem de tarugo da divulgação é um método de separação simétrica de quatro camadas, isto é, um sistema de vácuo duplo e a confiabilidade de laminação pode ser consideravelmente melhorada.
De acordo com a comparação de situações de laminação de tarugo montado em exemplos da divulgação e no exemplo comparativo na Tabela 11, a propriedade de ligação da chapa de aço revestida fornecida pela solução de montagem de tarugo da divulgação é mais alta e mais estável.
Claims (1)
- REINVINDICAÇÕES1. Uma chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex, que tem uma estrutura de duas camadas em que uma camada é aço inoxidável duplex e a outra camada é aço carbono, em que o referido aço inoxidável duplex compreende os seguintes componentes em peso: C≤0,03%, Mn≤1,20%, Si≤0,80%, Cr: 24,0-26,0%, Ni: 6,0-8,0%, Mo: 3,0-5,0%, N: 0,24-0,32%, P≤0,03%, S≤0,02% e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis; e o referido aço carbono compreende os seguintes componentes em peso: C: 0,03~0,12%, Si: 0,10~0,45%, Mn: 0,70-1,60%, P: 0~0,020%; S: 0~0,025%, Cu: 0~0,35%, Cr: 0~0,40%, Ni: 0~0,40%, Nb: 0~0,05%, Mo: 0~0,40%, Ti: 0~0,018%， Al: 0,015~0,045% e o restante sendo Fe e impurezas inevitáveis.2. A chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com a reivindicação 1, em que uma interface entre o aço inoxidável duplex e o aço carbono da chapa de aço revestida tem uma resistência ao cisalhamento de 290 MPa ou mais, a chapa de aço revestida tem uma resistência de escoamento de 300~650 MPa e a chapa de aço revestida tem uma resistência à tração de 400~900 MPa.3. A chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com a reivindicação 1 ou 2, em que o aço carbono da chapa de aço revestida tem uma resistência de escoamento de 235~550 MPa; o aço inoxidável duplex tem uma resistência de escoamento de 550 MPa ou mais e uma resistência à tração de 795 MPa ou mais.4. Um método de fabricação de chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, compreendendo as seguintes etapas: 1) selecionar as espessuras de aço inoxidável duplex e aço carbono de um tarugo combinado de acordo com a razão de espessura esperada da camada de revestimento e da camada de base da chapa de aço revestida; aquecer e desbastar um tarugo de fundição contínua de aço carbono até o tamanho necessário; limpar a lateral do aço carbono a ser composto com o aço inoxidável duplex de modo a expor completamente a superfície metálica; e limpar as incrustações de óxido e poluentes da superfície no aço inoxidável duplex; 2) sobrepor diretamente o lado limpo do aço carbono com o lado limpo do aço inoxidável duplex, seguido por soldagem e selagem a vácuo a um grau de vácuo de 0,001 Pa ou menos, em que como um primeiro controle de vácuo, uma primeira barreira de vácuo de dois tarugos de vácuo independentes para cima e para baixo é formada por aço carbono e aço inoxidável duplex; em seguida, empilhar os tarugos de vácuo tal que o lado do aço inoxidável duplex se oponha ao lado da superfície inoxidável duplex e em simetria ao longo da direção da espessura; aplicar o agente de separação entre os lados da superfície de aço inoxidável duplex para isolamento; após empilhar, soldar e selar as periferias de tarugos de compósitos seguido por aspiração para obter um grau de vácuo de 0,01 Pa ou menos, de modo que uma segunda barreira de vácuo é formada e um tarugo de compósito de estrutura de quatro camadas é formado; 3) aquecer o tarugo de compósito com temperatura de aquecimento controlada para ser 1100~1250°C; 4) laminar o tarugo de compósito com uma temperatura de laminação inicial de 1070 ~ 1220°C e uma temperatura de laminação final de 900 ~ 1020°C; 5) após a laminação, resfriar a chapa de aço revestida sobreposta com ar comprimido ou água, em que a temperatura de resfriamento inicial é controlada como 880~1000°C, a taxa de resfriamento é controlada como 2°C/s~40°C/s, e a temperatura de resfriamento final é controlada como 250~680°C; e6) executar o corte de plasma na cabeça e cauda e nas bordas da chapa de aço revestida laminada e sobreposta, de modo que a chapa de aço revestida sobreposta seja separada em dois conjuntos de chapas de aço revestidas acabadas em simetria de cima para baixo.5. O método de fabricação da chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com a reivindicação 4, compreendendo adicionalmente o tratamento térmico de revenido com uma temperatura de revenido de 500~600°C, seguido de tratamento de resfriamento a ar.6. O método de fabricação da chapa de aço revestida de aço inoxidável super duplex de acordo com a reivindicação 4, em que na etapa 4), a taxa de redução de passagem é controlada como 10%~25%.
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