CN102553959B

CN102553959B - 一种不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法

Info

Publication number: CN102553959B
Application number: CN201210011638.6A
Authority: CN
Inventors: 肖宏; 高亚男; 谢红飚; 徐玉辰; 许秀梅; 王健
Original assignee: Yanshan University
Current assignee: Yanshan University
Priority date: 2012-01-16
Filing date: 2012-01-16
Publication date: 2014-04-16
Anticipated expiration: 2032-01-16
Also published as: CN102553959A

Abstract

一种不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法，包括下述步骤：(1)使用不锈钢钢管以及碳钢切削加工产生的切屑为原料；(2)将碳钢切屑压入到不锈钢管中，制成双金属复合坯料；(3)将压装好的不锈钢/碳钢切屑芯复合坯料放入到加热炉中加热，加热温度1100~1200℃，保温时间30-60分钟；(4)将加热后的复合坯料在轧机上进行轧制；(5)轧制到规定尺寸后，进行定尺剪切。本发明方法简单、成本低，适合工业化大批量生产，制成的不锈钢/碳钢切屑芯复合板中碳钢切屑间、不锈钢与碳钢切屑间形成冶金结合，碳钢切屑芯的组织连续致密，复合板的表面质量好，不锈钢壁厚分布均匀，和其它方法生产的不锈钢复合板相比具有更优异的性能价格比。

Description

一种不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法

技术领域

本发明涉及一种不锈钢复合板的制备方法。

背景技术

目前，由于不锈钢材质的面板不易磨损，耐腐蚀，质感好，已经广泛的应用于侵蚀性严重的工业或海洋大气环境中建筑的屋顶、幕墙、侧墙以及民用建筑中的门窗、橱柜台面、炉具面板。但不锈钢价格较高，限制了它们的应用。不锈钢复合板作为一种资源节约型的产品，减少贵重金属的消耗，实现低成本和高性能的完美结合，有良好的社会效益。一般以不锈钢为复层，碳钢为基材，它分为单面或双面复层，双面复合板的中间层主要采用低碳钢。

不锈钢复合板的制备方法主要有爆炸复合与轧制复合。爆炸复合存在以下问题：爆炸引起表面质量差，造成噪声和烟尘污染，生产效率较低。不适合生产总厚度小于10mm的较薄的复合钢板。对于轧制生产不锈钢复合板，但由于轧机能力限制尚不能生产较厚的复合板。

发明内容

本发明的目的是提供一种方法简单、成本低，适合工业化大批量生产的不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法。本发明主要是采用碳钢切屑作为不锈钢管的中间层原料，通过制备复合坯料、加热保温、轧制复合制备成不锈钢复合板。

本发明的制备方法如下：

1、原料：

不锈钢管和碳钢切削加工产生的切屑，上述不锈钢管为无缝管或直缝焊管。

2、原料处理：

对不锈钢管内壁进行抛刷、高压清洗，干燥处理。对碳钢切屑进行综合处理，首先将碳钢切屑进行破碎并筛选出杂质，然后在还原炉中加热600~700℃,进行退火处理，并清除表面油污后冷却。

3、制备复合坯料：

将上述不锈钢管放入到模具中，把上述处理好的碳钢切屑填充到上述管中，管两端插入压杆，经600MPa的压力下压实，然后继续填料，反复压实，直到管内碳钢切屑达到所需量。之后，在管的两端填充一层石墨粉并压实。两端添加石墨的目的是防止加热以及轧制过程中空气进入管内，使内部碳钢切屑氧化。最后，取出上述压杆，将管的两端紧口。

4、加热保温：

将上述复合坯料放入到加热炉中加热，温度为1100~1200℃，保温30～60分钟，复合棒的数量越多、坯料越大，保温时间就越长。

5、轧制复合：

将上述加热后的复合坯料放在轧机上，采用平辊轧制，利用轧制产生的压力以及塑性变形使碳钢切屑间、不锈钢与碳钢切屑间发生冶金结合，根据所需产品尺寸调整轧制道次及压下量，在轧件较厚时结合立辊轧制调整轧件宽度。

6、后处理：将轧制后的不锈钢/碳钢切屑芯复合板进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤等；可根据需要将不锈钢/碳钢切屑芯复合板的表面进表面处理，如表面拉丝、抛光、压花、着色等；也可根据需要将制成的不锈钢/碳钢切屑芯复合板进行机械加工，制成角钢，管材等型材。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、可以有效的实现不锈钢/碳钢切屑芯复合板中碳钢切屑间、不锈钢与碳钢切屑间的冶金结合，碳钢切屑芯的组织连续致密，复合板的表面质量好，不锈钢壁厚分布均匀。

2、方法简单、成本低，适合工业化大批量生产的特点。

3、和普通的不锈钢复合板相比具有更优异的性能价格比。

4、所制得的不锈钢/碳钢切屑芯复合板与普通的不锈钢复合板一样，具有优良的机械强度和塑性变形能力，可以进行一定的压力加工，如卷取，折弯、冲压，剪切等，可以制备成各种形状。

附图说明

图1是本发明复合坯料制备模具示意图。

图2是本发明复合坯料端部紧口示意图。

图3是本发明平辊轧制复合板示意图。

图4本发明实施例1各道次复合板断面轮廓及尺寸图，a）轧制前、b) 第1道次、c) 第2道次、d) 第3道次、e) 第4道次、f) 第5道次、g) 第6道次、

h) 第7道次、i) 第8道次。

具体实施方式

实施例1

采用304不锈钢无缝管1和Q195碳钢切屑2为原料，其中不锈钢管直径为200mm，管壁厚20mm。对上述不锈钢管内壁进行抛刷、高压清洗，干燥处理。将碳钢破碎并筛选出杂质，然后在还原炉中加热600℃，进行退火处理，并清除表面油污后冷却。将上述不锈钢管放入到模具5中，采用压力机将上述处理好的碳钢切屑填充到上述管中，使不锈钢管和碳钢切屑芯之间为紧配合，管两端插入压杆3，经600MPa的压力下压实，然后继续填料，反复压实，直到管内碳钢切屑距管口70mm后，在管的两端填充10mm厚的石墨粉4并压实，两端添加石墨的目的是防止加热以及轧制过程中空气进入管内，使内部碳钢切屑氧化，如图1所示。最后，取出上述压杆，将管的两端紧口，如图2所示。

将上述制备好的复合坯料放入到加热炉中加热，加热温度为1100℃，保温60分钟，然后将复合坯料在轧机上进行轧制，每道次压下量为40%，经8道次轧制后，再进行平整、矫直，即制成不锈钢/碳钢切屑芯复合板，图4为轧件各道次断面轮廓及尺寸图，其中复合板总厚度为2mm，不锈钢层和芯部碳钢层的厚度分别为0.26mm和1.48mm。最后，将上述复合板在酸洗液中清洗，去除表面的氧化皮等，并切边定尺、探伤检查，即制成合格的不锈钢/碳钢切屑芯复合板。

实施例2

采用304不锈钢直缝焊管和Q195碳钢切屑为原料，其中不锈钢管直径为200mm，管壁厚20mm。对上述不锈钢管内壁进行抛刷、高压清洗，干燥处理。将碳钢破碎并筛选出杂质，然后在还原炉中加热700℃，进行退火处理，并清除表面油污后冷却。将上述不锈钢管放入到模具中，采用压力机将上述处理好的碳钢切屑填充到上述管中，使不锈钢管和碳钢切屑芯之间为紧配合，管两端插入压杆，经600MPa的压力下压实，然后继续填料，反复压实，直到管内碳钢切屑距管口80mm后，在管的两端填充20mm厚的石墨粉并压实，两端添加石墨的目的是防止加热以及轧制过程中空气进入管内，使内部碳钢切屑氧化。最后，取出上述压杆，将管的两端紧口。

将上述制备好的复合坯料放入到加热炉中加热，加热温度为1200℃，保温30分钟，然后将复合坯料在轧机上进行轧制，每道次压下量为50%，经8道次轧制后，再进行平整、矫直，即制成厚度为2mm的复合板，将上述复合板在酸洗液中清洗，去除表面的氧化皮等，并切边定尺、探伤检查，即制成合格的不锈钢/碳钢切屑芯复合板。

Claims

1.一种不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法，其特征在于：

（1）原料为不锈钢管和碳钢切削加工产生的切屑，上述不锈钢管为无缝管或直缝焊管；

（2）对不锈钢管内壁进行抛刷、高压清洗，干燥处理；将碳钢切屑进行破碎并筛选出杂质，然后在还原炉中加热600~700℃，进行退火处理，并清除表面油污后冷却；

（3）将上述不锈钢管放入到模具中，把上述处理好的碳钢切屑填充到上述管中，管两端插入压杆，经600MPa的压力下压实，然后继续填料，反复压实，直到管内碳钢切屑距管口70~80mm后，在管的两端填充10~20mm厚的石墨粉并压实，最后，取出上述压杆，将管的两端紧口，制得复合坯料；

（4）将上述复合坯料放入到加热炉中加热，温度为1100~1200℃，保温30～60分钟；

（5）将上述加热后的复合坯料放在轧机上，采用平辊轧制，根据所需产品尺寸调整轧制道次及压下量，在轧件较厚时结合立辊轧制调整轧件宽度；

（6）将轧制后的不锈钢/碳钢切屑芯复合板进行平整矫直、酸洗、切边定尺、超声波探伤。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢/碳钢切屑芯复合板的制备方法，其特征在于：可根据需要将不锈钢/碳钢切屑芯复合板的表面进表面拉丝、抛光、压花、着色表面处理，也可根据需要将制成的不锈钢/碳钢切屑芯复合板进行机械加工，制成角钢，管材型材。