CN102837464A - 一种钛-钢-不锈钢复合板及其制造方法 - Google Patents

Abstract

一种钛-钢-不锈钢复合板，有上、中、下三层，上、中、下三层分别是钛层、钢层和不锈钢层。制法是先用爆炸复合法制钢-不锈钢复合板，再用压延复合法把钛板复合在钢-不锈钢复合板的钢板一侧。本发明产品是有钛－钢－不锈钢的三层板复合板，其中不锈钢板和钢板之间是爆炸复合，钢板和钛板之间是压延复合，一侧外层钛板可以很薄，节省贵重的金属钛，另一侧外层不锈钢板具有较高的耐腐蚀性能。由于钛是对人体健康和味觉无危害的健康金属，中间的钢板层具有强导热性和导磁性、价格低廉价，不锈钢层具有较高的耐腐蚀性能，制成的钛－钢－不锈钢三层复合板是适于制作锅具的合理板材。

Description

一种钛-钢-不锈钢复合板及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种金属复合板及其制造方法，特别是一种钛-钢-不锈钢复合板及其制造方法。 

背景技术

锅具是烹饪食品的用具，锅具大多是用金属板材加工制成。锅具在使用时，锅具的底面接触高温的炉具，锅具的里面接触食物，所以对制锅具的金属板材的要求除了强度高、刚性好、导热性好、耐高温腐蚀性强外，还要求耐化学腐蚀强和不会产生对人体健康有害的物质。 

目前制作锅具的金属材料多是铸铁、钢、铝、不锈钢等单一材料。这些单一金属材料远不能达到上述制锅具用金属板材的要求，特别是不能保证在使用时不会产生对人体健康有害的物质，理想的制锅具用金属板材应是不同性能的金属板材复合在一起的复合板材。 

在金属材料中，钛的强度高、刚性好、耐各种腐蚀性极强，特别是钛具有与生物相容性好的特点，在医学上可制成人体内用的医疗器械或代用器官，被称为亲生物金属，是一种理想的锅具材料，但是钛的价格昂贵。钢的强度高、刚性好、导热性好，价格低廉，但耐腐蚀性不是很强。如果用钛-钢复合板制作锅具时，让锅具的内层是钛板，外层是钢板，可以达到了锅具内层耐化学腐蚀和不会产生对人体健康有害的物质的目的。 

用爆炸复合法可以把两种不同的金属板材复合在一起制成复合板材。在用爆炸复合法复合不同的金属板时，相邻金属的接触面间原子互相扩散实现冶金结合，但由于瞬间爆炸的冲击力较大，爆炸复合时相邻金属的接触面会产生的冲击波纹和压坑，为了掩盖冲击波纹和压坑，爆炸复合的金属板要有一定的厚度，否则在下一步的轧制中，会露出相邻金属接触面的波纹和压坑，影响复合板的质量。用爆炸复合法制作的钛-钢复合板中，钛层较厚，也使钛-钢复合板的成本较高。 

为了减薄钛-钢复合板中钛板的厚度，中国专利ZL 2009 1 0010100.1中提出了一种压延复合锅具用钛钢复合板的制造方法，该复合板的制造方法是把钢板与钛板的一侧表面磨光叠合在一起，排出层间空气，把周边缝隙焊封，把叠合板加热到共晶温度，在热轧机上热轧熔接，制成钛板较薄的锅具用钛-钢复合板。 

在用上述压延复合的钛-钢复合板制作锅具时，锅具的内层是钛板，外层是钢板，钛板可以较薄，价格低廉，达到了锅具内层耐化学腐蚀和不会产生对人体健康有害的物质的目的。但这种钛-钢复合板制成的锅具外层是钢板，钢板的耐腐蚀性不是很好。虽然可以用在钢板的外表涂敷耐高温涂层的方法提高锅具外层的耐腐蚀性能，但耐高温涂层的使用寿命不长，在涂敷和使用时，对环境也有污染。 

为了提高外层钢板的耐腐蚀性能，中国专利ZL 2009 1 0010101.6中提出了一种锅具用钛钢铝三层复合板的制造方法，该三层复合板的制造方法是把钢板与钛板的一侧表面磨光叠合在一起，排出层间空气，把周边缝隙焊封，在钢板一面刮涂铝粉膏，把叠合板加热到其共晶温度，铝粉膏在钢板表面熔成铝层，在热轧机上热轧熔接，制成锅具用钛钢铝三层复合板。这种钛钢铝三层复合板的铝层强度不高，耐腐蚀性能不是很好。用上述方法制作的钛钢铝三层复合板不是的制作锅具的理想材料。 

不锈钢的强度高，耐腐蚀性能好，如果能在上述压延复合的钛-钢复合板的钢板一侧复合不锈钢板，制成钛-钢-不锈钢三层复合板，用钛-钢-不锈钢三层复合板制成的锅具，不仅锅具内层耐化学腐蚀和不会产生对人体健康有害的物质，锅具的外层会有较高的耐腐蚀性能。 

现有技术中，没有制作锅具用的钛-钢-不锈钢三层复合板及其制作方法。 

发明内容

本发明的目的是为了克服上述不足，提出一种制作锅具用的钛-钢-不锈钢复合板及其制造方法。 

本发明是用如下方法实现的。 

钛-钢-不锈钢复合板，是复合金属板，其特征在于：复合金属板有上、中、下三层，上、中、下三层分别是钛层、钢层和不锈钢层。 

钛-钢-不锈钢复合板的可以用如下步骤制造而成： 

(1) 取矩形的钢板和不锈钢板，用爆炸复合法复合钢板和不锈钢板，得到矩形的钢-不锈钢复合板；

(2) 取尺寸相同的两块上述钢-不锈钢复合板，把钢-不锈钢复合板的钢板一侧的板面用砂轮打磨、钢刷抛光，得到两块钢板面抛光的钢-不锈钢复合板；

(3) 取长度和宽度与上述钢板面清净的钢-不锈钢复合板的长度和宽度相同的两块钛板，把钛板一侧的板面抛光，在钛板另一侧的板面上均匀刷涂氧化镁粉和水的混合物，干燥后得到一侧板面抛光另一侧板面涂敷有涂隔离剂氧化镁粉层的双面处理钛板；

(4) 把双面处理钛板抛光一侧的板面与上述钢板面清净的钢-不锈钢复合板的打磨清净的钢板板面相叠合，得到块钢-不锈钢复合板与钛板的叠合板；

(5) 把上述两块钢-不锈钢复合板与钛板的叠合板的有氧化镁粉层的钛板一侧的板面相叠合，得到依次是（不锈钢－钢\钛）\\（钛\钢－不锈钢）的六层叠合板；

(6) 把六层叠合板用压力机压合平展，用电焊把六层叠合板的周边熔封，在六层叠合板的四角分别留出3mm小孔，得到周边熔封的六层叠合板；

(7) 把周边熔封的六层叠合板加热到共晶温度880℃～900℃，把加热后的周边熔封的六层叠合板用热轧机压延复合，让变形率70％~80％，得到压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板；

(8) 把压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板加热到650℃，然后在大气或保护气体中扩散退火；

(9) 把压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板的四边焊缝剪开，把压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板从氧化镁粉隔离剂处分开，得到两块钛－钢－不锈钢复合板。

本发明是钛－钢－不锈钢三层板的复合板，其中不锈钢板和钢板之间是爆炸复合，钢板和钛板之间是压延复合，一侧外层钛板可以很薄，节省贵重的金属钛。由于钛是对人体健康和味觉无危害的健康金属，中间的钢板层具有强的导热性和导磁性、价格低廉价，不锈钢层具有较高的耐腐蚀性能，制成的钛－钢－不锈钢三层复合板是适于制作锅具的合理板材。 

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步地说明。 

附图说明

图1是根据本发明的发明方案提出的一种钛-钢-不锈钢复合板的立体局剖视示意图。 

具体实施方式

图1中，钛-钢-不锈钢复合板是复合金属板1，复合金属板有上、中、下三层，上、中、下三层分别是钛层2、钢层3和不锈钢层4。 

实施例

钛-钢-不锈钢复合板的制造方法有如下步骤： 

(1) 取边长350～400毫米、厚度10-16毫米的钢板和边长与钢板相同、厚度2.0～2.5毫米的不锈钢板，用爆炸复合法复合钢板和不锈钢板，得到矩形的钢-不锈钢复合板；

(2) 取两块上述钢-不锈钢复合板，把钢-不锈钢复合板的钢板一侧的板面用180#砂轮打磨、钢刷抛光，得到两块钢板面抛光的钢-不锈钢复合板；

(3) 取边长与钢板面抛光的钢-不锈钢复合板的边长相同、厚度2,0毫米的两块钛板，把钛板一侧的板面抛光，在钛板另一侧的板面上均匀刷涂重量百分数50%的氧化镁粉和水的混合物，干燥后得到一侧板面抛光另一侧板面涂敷有氧化镁粉隔离层的双面处理钛板；

(4) 把双面处理钛板抛光一侧的板面与上述钢板面清净的钢-不锈钢复合板的打磨清净的钢板板面相叠合，得到块钢-不锈钢复合板与钛板的叠合板；

(5) 把上述两块钢-不锈钢复合板与钛板的叠合板的有氧化镁粉层的钛板一侧的板面相叠合，得到依次是（不锈钢－钢\钛）\\（钛\钢－不锈钢） 的六层叠合板；

(6) 把六层叠合板在压力机上用不低于10Mpa压力压合平展，用二氧化碳保护焊把六层叠合板的周边熔封，在六层叠合板的四角分别留出3mm小孔，得到周边熔封的六层叠合板；　

(7) 把周边熔封的六层叠合板加热到共晶温度880℃~900℃，把加热后的周边熔封的六层叠合板用两辊或四辊热轧机压延复合，让变形率≥80％，道次变形量＜10%，使钛-铁界面在共晶温度下原子互相扩散实现冶金结合，得到压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板；

(8) 把压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板加热到650℃，然后在大气或保护气体中扩散退火，得到退火的压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板；

(9) 把退火的压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板的四边焊缝剪开，把退火的压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板从氧化镁粉隔离剂处分开，得到两块钛－钢－不锈钢复合板。

得到的钛－钢－不锈钢复合板可以预热到200℃后，在冷轧机上冷轧，让总变形量≤8%，道次变形量≤3%，得到锅具用钛－钢－不锈钢复合板。锅具用钛－钢－不锈钢复合板的钛层和不锈钢层是0.2毫米左右，其余是钢，是适于制作锅具的合理板材。 

上述钢板是碳的质量含量小于0.1%、铁的质量含量大于等于99%的低碳钢板，钛板是TA1或TA2纯钛板。 

Claims (3)

1.一种钛-钢-不锈钢复合板，是复合金属板，其特征在于：复合金属板有上、中、下三层，上、中、下三层分别是钛层、钢层和不锈钢层。

2.一种钛-钢-不锈钢复合板的制造方法，包括首先用爆炸复合法制取钢-不锈钢复合板，其特征在于：还有如下步骤：

(1)取尺寸相同的两块上述钢-不锈钢复合板，把钢-不锈钢复合板的钢板一侧的板面用砂轮打磨、钢刷抛光，得到两块钢板面抛光的钢-不锈钢复合板；

取长度和宽度与上述钢板面清净的钢-不锈钢复合板的长度和宽度相同的两块钛板，把钛板一侧的板面抛光，在钛板另一侧的板面上均匀刷涂氧化镁粉和水的混合物，干燥后得到一侧板面抛光另一侧板面涂敷有涂隔离剂氧化镁粉层的双面处理钛板；

(3)把双面处理钛板抛光一侧的板面与上述钢板面清净的钢-不锈钢复合板的打磨清净的钢板板面相叠合，得到块钢-不锈钢复合板与钛板的叠合板；

(4)把上述两块钢-不锈钢复合板与钛板的叠合板的有氧化镁粉层的钛板一侧的板面相叠合，得到依次是（不锈钢－钢\钛）\\（钛\钢－不锈钢）的六层叠合板；

(5)把六层叠合板用压力机压合平展，用二氧化碳保护焊把六层叠合板的周边熔封，在六层叠合板的四角分别留出3mm小孔，得到周边熔封的六层叠合板；

(6)把周边熔封的六层叠合板加热到共晶温度８8０℃～９0０℃，把加热后的周边熔封的六层叠合板用热轧机压延复合，让变形率≥80％，得到压延复合的钛－钢－不锈钢复合板；

(7)把压延复合的钛－钢－不锈钢复合板加热到6５０℃，然后在大气或保护气体中扩散退火，得到退火的压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板；

(8)把退火的压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板的四边焊缝拆开，把退火的压延复合的钛－钢－不锈钢复合坯板从氧化镁粉隔离剂处剖开，得到两块钛－钢－不锈钢复合板。

3.按权利要求2所述的压延复合的钛-钢-不锈钢复合板的制造方法，其特征是：所述的钢板是碳的质量含量小于0.1%、铁的质量含量大于等于99%的低碳钢板，钛板是TA1或TA2纯钛板。