CN107413878A - 一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法 - Google Patents

一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法 Download PDF

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马立峰
赵广辉
刘鹏涛
李海斌
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    • B21C37/00—Manufacture of metal sheets, bars, wire, tubes or like semi-manufactured products, not otherwise provided for; Manufacture of tubes of special shape
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Abstract

本发明目的是提供一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，属于金属复合材料制造领域。该方法包括制坯原料选择、制坯、轧制和热处理四大步骤，该方法生产的耐磨钢双金属复合材料，实现了牢固的冶金结合，界面结合强度大于220MPa；同时，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实行耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础；减少耐磨钢复合板淬火时的开裂，从而获得良好的耐磨钢复合界面组织，良好的结合界面强度和良好的耐磨性等力学性能，提高成品率。

Description

一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法
技术领域
本发明目的是提供一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，属于金属复合材料制造领域。
背景技术
磨损和腐蚀、断裂并列为金属机械零件失效的三大方式，我国每年因磨损消耗的金属材料已达300万t以上；现代工业迫切需要能在恶劣磨损工况下有效工作的工件。在保证机械部件强度、刚度和抗疲劳等性能的前提下，如何提高材料表面的耐磨性，成为研究开发的热点；耐磨复合钢板是一种采用复合技术生产的耐磨复合材料,在设计上综合了耐磨合金和基体材料的优点，并弥补了各自的不足，具有单一金属或合金无法比拟的优异综合性能，因此被广泛应用于各个工业领域；耐磨复合板大都采用堆焊工艺，由于堆焊过程中基体受热不均匀，温度场梯度大，容易引起较大的焊接残余应力及变形；堆焊层表面粗糙，加工困难；目前，中国专利CN201510002479.7公开了一种耐磨层压复合材料及其制造方法，该方法包括制坯原料选择，耐磨复层材料结合界面选择，制坯，轧制，球化退火和耐磨复合材料热轧卷的切边，没有涉及提高耐磨钢复合界面的工艺；轧制耐磨钢复合板的一个重要问题是复合界面质量差，耐磨钢复合板淬火易产生残余应力，甚至开裂，从而限制轧制耐磨钢复合板的应用。
如能开发提高轧制耐磨钢复合板复合效果的方法，提高复合界面质量，减少耐磨钢复合板的淬火开裂等问题，将为轧制耐磨钢复合板带来广大的应用价值。
发明内容
本发明的将提供一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，提高复合界面微观组织的均匀化，细小化，减少耐磨钢复合板的淬火开裂。
本发明是这样实现的，其特征在于加工步骤为：
1.制坯原料选择：基层材料选用普通碳素钢或低合金钢，复层材料选用含耐磨钢；
2.制坯：将步骤（1）选好的基层材料和复层材料采用机械方法进行表面处理，使氧化皮、钝化层等杂质去除；然后使用钢丝刷或拉丝机对待复合面进行精细打磨，增加表面的粗糙度利于后续复合；最后使用酒精清洗表面去除油污，脏物等，吹干；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，并预留抽气管，通过高真空扩散泵机组对复合板坯抽真空至1x10-2~1 x10-3Pa，并保压2小时后，热封抽气管，得到真空复合板坯；
3.轧制：将步骤（2）制得的真空复合板坯送入加热炉内，进行常规加热，加热温度为1200℃～1250℃，之后送入轧机轧制，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右控制轧制压下率在50%以上，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实现耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础，总的累计压下率≥80%；
4.热处理：将步骤（3）制得耐磨钢复合板在900℃～950℃淬火，170~190℃低温回火。
本发明优点及积极效果：
利用两段式控制轧制，先在1100℃左右，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实行耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础；减少耐磨钢复合板淬火时的开裂，从而获得良好的耐磨钢复合界面组织，良好的结合界面强度和良好的耐磨性等力学性能，提高成品率。
附图说明
图1复合板截面示意图；
图中 1——边部覆层，2——覆层，3——隔离剂，4——基层，5——预留空隙，6——边部覆层，7——抽气管。
具体实现方式：
现以生产复层为10mm厚NM450耐磨钢复合板为例，如图1所示。本发明的制作工序为：制坯原料选择→制坯→轧制→热处理。
加工步骤为：
1.制坯原料选择：基层材料选用2040mm x 1240mm x 80mm的Q345钢，复层材料选用2000mm x 1200mm x 20mm 的NM450耐磨钢；
2.制坯：将步骤（1）选好的基层材料和复层材料采用机械方法进行表面处理，使氧化皮、钝化层等杂质去除；然后使用钢丝刷或拉丝机对待复合面进行精细打磨，增加表面的粗糙度利于后续复合；最后使用酒精清洗表面去除油污，脏物等，吹干；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，并预留抽气管，通过高真空扩散泵机组对复合板坯抽真空至1x10-2~1 x10-3Pa，并保压2小时后，热封抽气管，得到真空复合板坯；
3.轧制：将步骤（2）制得的真空复合板坯送入加热炉内，进行常规加热，加热温度为1200℃～1250℃，之后送入轧机轧制，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右控制轧制压下率60%，再在850~900℃左右控轧轧制，实现耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础，总的累计压下率90%；
4.热处理：将步骤（3）制得耐磨钢复合板在900℃～950℃淬火，170~190℃低温回火，复合界面良好，界面结合强度大于220MPa，组织细小均匀，界面无开裂。

Claims (1)

1.一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤（1），制坯原料选择：基层材料选用普通碳素钢或低合金钢，复层材料选用含耐磨钢；
步骤（2），制坯：将步骤（1）选好的基层材料和复层材料采用机械方法进行表面处理，使氧化皮、钝化层等杂质去除；然后使用钢丝刷或拉丝机对待复合面进行精细打磨，增加表面的粗糙度利于后续复合；最后使用酒精清洗表面去除油污，脏物等，吹干；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，并预留抽气管，通过高真空扩散泵机组对复合板坯抽真空至1x10-2~1 x10-3Pa，并保压2小时后，热封抽气管，得到真空复合板坯；
步骤（3），轧制：将步骤（2）制得的真空复合板坯送入加热炉内，进行常规加热，加热温度为1200℃～1250℃，之后送入轧机轧制，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右控制轧制压下率在50%以上，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实现耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础，总的累计压下率≥80%；
步骤（4），热处理：将步骤（3）制得耐磨钢复合板在900℃～950℃淬火，170~190℃低温回火。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108480917A (zh) * 2018-02-08 2018-09-04 太原科技大学 用高铬铸铁板与低碳钢板轧制双金属复合板的方法
CN108480398A (zh) * 2018-02-08 2018-09-04 太原科技大学 一种用高铬铸铁板与低碳钢板轧制三层复合板的方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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