CN101486043B - 一种多层结构复合钢板的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多层结构复合钢板的制备方法，该方法制备的多层结构是不锈钢/不锈钢或不锈钢/碳钢/不锈钢或不锈钢/低合金钢/不锈钢多层结构，其制备首先对不锈钢和碳钢钢板表面进行打磨，使其表面的粗糙度Ra≤25μm；其次对处理过的表面进行清洗，除去板材表面的油污、氧化物和杂质；然后将清洗后的板材叠放在一起，将其从一端固定并打磨一定的倾斜度置于电阻炉中热处理；取出放在轧机上，以50％的道次压下量进行轧制；将轧制后的板材切去边部裂边和毛刺，再切成等同的两部分，然后重复步骤一到步骤五的操作，并进行5～6道次的累积复合轧制；将累积复合轧制后的板材放在气体保护退火炉中热处理，冷却至室温取出，即得到多层结构的复合钢板。

Description

一种多层结构复合钢板的制备方法 

技术领域

本发明涉及复合材料的制备，特别是一种一种多层结构复合钢板的制备方法，该方法制备的复合钢板的结构依次是不锈钢/不锈钢，或不锈钢/碳钢/不锈钢，或不锈钢/低合金钢/不锈钢。 

背景技术

不锈钢材料是一种性能非常优异的金属材料，广泛应用于电子、航天、航空、化工、汽车、机械等工业领域，不锈钢板材是其重要的产品形式，约占总产量的40～60％，但由于近年来，铬、镍等资源的短缺，将会严重影响不锈钢的供应，因此，为解决原材料短缺所引起的不足，实现金属材料的可持续发展战略，而采用累积复合轧制的方法生产不锈钢/碳钢/不锈钢多层结构复合材料，极大的减少了当今不锈钢材料对铬、镍等原材料的需求，缓解了供需矛盾。同时，不锈钢/碳钢/不锈钢多层结构复合材料厚度比例均匀，组织性能优良，还可根据要求调整配比，满足各行各业对材料性能的需求。 

层状复合材料具有经济性和功能性兼备的特点，在各个领域广泛应用，并且层状复合材料的制备工艺相对简单，可利用现有设备连续化生产。但目前采用爆炸复合法，一般只能生产不锈钢复合层厚度在2～16mm，面积为6000mm×1600mm的不锈钢复合钢板，要生产不锈钢复合层厚度≤2mm的复合板就很困难。同时，目前采用轧制发生的复合钢板多为2～3层，难以满足现代工艺对材料性能的高要求，且生产工艺复杂，产品质量难于控制。 

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷或不足，本发明的目的在于，提出一种多层结构复合材料的制备方法，该方法用不锈钢或者用碳钢/低合金钢∶不锈钢＝1～50∶1的比例就可生产出不同规格的不锈钢多层结构复合材料，满足各个行业对不锈钢材料的需求。同时，由于目前铬、镍等原材料的匮乏，严重影响不锈钢的产能，该方法能够为市场开发出的一种新型多功能结构材料。 

为了实现上述任务，本发明采取如下的技术解决方案： 

一种多层结构复合钢板的制备方法，其特征在于，该方法制备的多层结构依次是不锈钢/不锈钢，或不锈钢/碳钢/不锈钢，或不锈钢/低合金钢/不锈钢，其具体制备包括下列步骤： 

步骤一，分别对不锈钢或碳钢或低合金钢板表面进行打磨，使其表面的粗糙度Ra≤25μm； 

步骤二，对打磨过的板材表面进行清洗，除去板材表面的油污、氧化物和杂质； 

步骤三，将清洗后的不锈钢板叠放在一起，或以不锈钢板/碳钢钢板/不锈钢板的顺序依次叠放在一起，或按不锈钢板/低合金钢板/不锈钢板的顺序依次叠放在一起，然后将其从一端固定并打磨一定的倾斜度，以便轧机咬入； 

步骤四，将上述叠合好的钢板置于电阻炉中，以400℃～850℃温度下保温5～120分钟进行热处理； 

步骤五，将热处理后的板材取出放在轧机上，在轧制温度400～850℃的条件下，以50％的道次压下量进行轧制； 

步骤六，将轧制后的板材切去边部裂边和毛刺，再切成等同的两部分，然后重复步骤四至步骤五的操作，并进行5～6道次的累积复合轧制； 

步骤七，将累积复合轧制后的板材放在气体保护退火炉中，在200℃～950℃、保温时间30-120分钟的条件下进行热处理，然后冷却至室温取出， 即制成多层结构的复合钢板。 

本发明采用累积复合轧制的剧烈塑性变形工艺，将不锈钢板、不锈钢板和碳钢板、或不锈钢板和低合金钢板有效复合在一起，并形成多层结构，不仅能够有效细化材料的组织，而且增加了界面的结合强度，显著的提高了复合板材的性能。 

附图说明

图1是本发明的工艺流程图； 

图2是原料叠合、固定方式； 

图3是采用本发明的方法制备的不锈钢/碳钢/不锈钢多层结构复合材料的结构图。 

以下结合发明人给出的实施例对本发明作进一步的详细说明。 

具体实施方式

实施例1： 

参见图1，本发明的多层结构复合板的制备方法，具体按以下步骤实施： 

一、不锈钢的厚度为：0.5mm～2.5mm；碳钢的厚度为1.0mm～3.5mm，低合金钢的厚度为0.5mm～2.0mm。 

首先将不锈钢、碳钢或低合金钢板在900℃～1050℃的条件下退火处理，随炉冷却； 

二、对上述不锈钢、碳钢或低合金钢板表面进行打磨，使其表面的粗糙度Ra≤25μm； 

三、对打磨过的表面进行清洗，除去板材表面的油污、氧化物和杂质等； 

四、将清洗后的不锈钢板/不锈钢板叠放在一起，或将不锈钢板/碳钢钢板/不锈钢板以汉堡包的方式叠放在一起，或将不锈钢板/低合金板/不锈钢以汉堡包的方式叠放在一起，将其从一端固定(铆钉连接，图2) 并打磨一定的倾斜度，以便轧机咬入； 

不锈钢板与碳钢板的厚度比为：1∶1～50，不锈钢板与低合金板的厚度比同样为：1∶1～50，叠合后板材的总厚度小于10mm； 

五、将上述叠合好的钢板置于电阻炉中，在400～850℃、保温5～120分钟的条件下进行热处理； 

六、将热处理后的板材取出放在轧机上，在400～850℃的条件下，以50％的道次压下量进行轧制； 

七、将轧制后的板材切去边部裂边和毛刺，再切成等同的两部分，然后重复上述步骤五至步骤六的操作，并进行5～6道次的累积复合轧制； 

八、将累积复合轧制后的板材放在气体保护退火炉中，在200℃～950℃、保温时间30-120分钟的条件下进行热处理，然后冷却至室温取出进行性能检测，即得到不锈钢/不锈钢，或不锈钢/碳钢/不锈钢，或不锈钢/低合金钢/不锈钢的多层结构复合钢板。 

实施例2： 

本实施例与实施例1的不同在于，对不锈钢板、碳钢板或合金钢板的表面处理方式先采用化学法除去板材表面的氧化物，即，首先进行碱洗和酸洗，除去氧化皮，并用水或丙酮溶液冲干净；然后用钢丝刷和羽布轮对板材表面进行打磨，最后再用水或丙酮溶液等清洗表面并烘干，其他步骤与实施例1相同。 

按照本发明的方法，能够制备不锈钢板/不锈钢板多层结构复合材料，或者不锈钢板/碳钢板/不锈钢板多层结构复合材料，或者不锈钢板/低合金钢板/不锈钢板多层结构复合材料，本发明不限于上述实施例，当然，按照本发明的方法，还可以针对特殊用途，制备所需要的多层结构复合材料。 

Claims (6)

1.一种多层结构复合钢板的制备方法，其特征在于，该方法制备的多层结构是不锈钢/不锈钢或不锈钢/碳钢/不锈钢或不锈钢/低合金钢/不锈钢，其具体制备包括下列步骤：

步骤一，分别对不锈钢、碳钢或低合金钢板表面进行打磨，使其表面的粗糙度Ra≤25μm；

步骤二，对打磨过的板材表面进行清洗，除去板材表面的油污、氧化物和杂质；

步骤三，将清洗后的不锈钢板叠放在一起，或以不锈钢板/碳钢钢板/不锈钢板的顺序依次叠放在一起，或按不锈钢板/低合金钢板/不锈钢板的顺序依次叠放在一起，然后将其从一端固定并打磨一定的倾斜度，以便轧机咬入；

步骤四，将上述叠合好的钢板置于电阻炉中，以400℃～850℃温度下保温5～120分钟进行热处理；

步骤五，将热处理后的板材取出放在轧机上，在轧制温度400～850℃的条件下，以50％的道次压下量进行轧制；

步骤六，将轧制后的板材切去边部裂边和毛刺，再切成等同的两部分，然后重复步骤四至步骤五的操作，并进行5～6道次的累积复合轧制；

步骤七，将累积复合轧制后的板材放在气体保护退火炉中，在200℃～950℃、保温时间30-120分钟的条件下进行热处理，然后冷却至室温取出，即制成多层结构的复合钢板。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的不锈钢板为铬系或铬镍系不锈钢板；所述的碳钢为高碳钢、中碳钢或低碳钢。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于：所述的不锈钢板的厚度为：0.5mm～2.5mm；碳钢板的厚度为1.0mm～3.5mm，低合金钢板的厚 度为0.5mm～2.0mm。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的不锈钢板与碳钢板的厚度比为：1∶1～50，叠合后板材的总厚度小于10mm。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述的不锈钢板与低合金钢板的厚度比为：1∶1～50，叠合后板材的总厚度小于10mm。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对不锈钢板、碳钢板或低合金钢板的表面进行清洗的工艺是，首先进行碱洗和酸洗，除去氧化皮，并用水或丙酮溶液冲干净；然后用钢丝刷/羽布轮对不锈钢板、碳钢板或低合金钢板表面进行打磨；最后用水、丙酮溶液清洗板材表面。 

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