SE449061B - PROCEDURE FOR MANUFACTURING PLATED STEEL PLATE - Google Patents
PROCEDURE FOR MANUFACTURING PLATED STEEL PLATEInfo
- Publication number
- SE449061B SE449061B SE8100072A SE8100072A SE449061B SE 449061 B SE449061 B SE 449061B SE 8100072 A SE8100072 A SE 8100072A SE 8100072 A SE8100072 A SE 8100072A SE 449061 B SE449061 B SE 449061B
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- blank
- plated steel
- steel sheet
- metal
- sheet according
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 title description 15
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 88
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 88
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 86
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 86
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 59
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 44
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims description 24
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 24
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 8
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 6
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims description 4
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 3
- 238000005304 joining Methods 0.000 claims description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 35
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 23
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 8
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 5
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005253 cladding Methods 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000570 Cupronickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910000746 Structural steel Inorganic materials 0.000 description 2
- YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N copper nickel Chemical compound [Ni].[Cu] YOCUPQPZWBBYIX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010894 electron beam technology Methods 0.000 description 1
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 1
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 description 1
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/04—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Description
449 061 2 ytorna avlägsnades genom ett ventileringshål, som anordnats i en del av kontaktlinjerna med användning av en vakuumpump. b. Stålunderlaget och pläteringsmetallen anordnades på varandra i en vakuumkammare och svetsades längs samtliga kontaktlinjer mellan omkretskanterna med en elektronstråle. c. Ett utrymme âstadkoms avsiktligt mellan stålunderlaget och pläteringsmetallen, i vilket en inert gas, exempelvis argon, inneslöts, och därefter avlägsnades den inerta gasen från utrymmet genom ett ventileringshål under varmvalsnings- processen. The surfaces were removed through a vent hole provided in a portion of the contact lines using a vacuum pump. b. The steel substrate and the plating metal were arranged on top of each other in a vacuum chamber and welded along all contact lines between the peripheral edges with an electron beam. c. A space is intentionally created between the steel substrate and the plating metal, in which an inert gas, for example argon, is entrapped, and then the inert gas is removed from the space through a vent hole during the hot rolling process.
Med samtliga dessa medel var det emellertid svårt att av- lägsna luften från omrâdet mellan kontaktytorna i i prak- tiken effektiv utsträckning och stålunderlaget samt pläte- ringsmetallen oxiderades vid dessas kontaktytor under upp- hettningen av en ringa mängd av luften, som fortfarande före- fanns mellan kontaktytorna, vilket medförde att oxidskíkt som bildades vid dessa ytor förhindrade bildning av en till- fredsställande metallurgisk bindning mellan ytorna, och denna otillräckliga metallurgiska bindning uppträdde såsom en defekt vid ultraljudinspektion. Den dåliga bindningen brukade uppträda i synnerhet i närheten av de säkert svetsade kontaktlinjerna mellan omkretskanterna av plattämnet och innebär ett allvarligt problem ifråga om utbyte vid ultra- ljudinspektionen.By all these means, however, it was difficult to remove the air from the area between the contact surfaces in practice to an effective extent and the steel substrate and the plating metal were oxidized at their contact surfaces while heating a small amount of the air still present between the contact surfaces, which resulted in oxide layers formed at these surfaces preventing the formation of a satisfactory metallurgical bond between the surfaces, and this insufficient metallurgical bond appeared as a defect in ultrasonic inspection. The poor bonding used to occur in particular in the vicinity of the securely welded contact lines between the circumferential edges of the blank and poses a serious problem in terms of replacement during the ultrasound inspection.
Enligt ett alternativt medel som tillämpats i praktiken har man för att förhindra en minskning av skjuvhällfastheten vid pläteringsgränsytan pläterat en metall, exempelvis nickel, på kontaktytan av endera av stâlunderlaget och pläterings- metallen och den pläterade metallen diffunderades längs kontaktytorna hos både stålunderlaget och pläteringsmetallen för åstadkommande av ett starkt bindlegeringsskikt. Detta alternativa medel hade emellertid olägenheter genom ökning av produktionskostnaderna och oförmåga att fullständigt för- hindra oxidation i kontaktytorna. 449 061 3 Det är sålunda ett ändamål med föreliggande uppfinning att åstadkomma ett förfarande för framställning av en pläterad stâlplåt med hög bindningsstyrka och med högt utbyte.According to an alternative means applied in practice, in order to prevent a reduction of the shear strength at the plating interface, a metal, for example nickel, has been plated on the contact surface of either of the steel substrates and the plated metal diffused along the contact surfaces of both the steel substrate and the plating metal. of a strong bond alloy layer. However, this alternative agent had disadvantages due to the increase in production costs and the inability to completely prevent oxidation in the contact surfaces. It is thus an object of the present invention to provide a process for producing a plated steel sheet with high bonding strength and high yield.
Förfarandet för framställning av en pläterad stâlplåt enligt uppfinningen innefattar såsom steg att man rengör en kontakt- yta hos vardera av ett stâlunderlag och en pläteringsmetall, sammanför stålunderlaget och pläteringsmetallen med ett mellanskikt anbringat mellan kontaktytorna av stålunderlaget och pläteringsmetallen, svetsar samman stälunderlaget och pläteringsmetallen längs kontaktlinjer mellan dessa till bildning av ett kompositplattämne med kvarlämnande av åtminstone en del av kontaktlinjerna osvetsade såsom ett ventileringshål för luft, utsätter kompositplattämnet för en lätt reduktion för avlägsnande av eventuellt mellan kontakt- ytorna kvarvarande luft genom ventileringshålet, tillsluter ventileringshålet hos det reducerade kompositplattämnet genom svetsning för isolering av kontaktytorna från den om- givande atmosfären, inför det svetsade kompositplattämnet i en upphettningsugn och upphettar ämnet till en valsnings- temperatur samt varmvalsar det upphettade kompositplattämnet.The method of manufacturing a plated steel sheet according to the invention comprises as a step of cleaning a contact surface of each of a steel substrate and a plating metal, joining the steel substrate and the plating metal with an intermediate layer applied between the contact surfaces of the steel substrate and the plating metal, welding the contact sheet metal and between them to form a composite plate blank leaving at least a portion of the contact lines unwelded as an air vent hole, subjecting the composite plate blank to a slight reduction to remove any air remaining between the contact surfaces through the vent hole, the vent hole of the reduced composite plate blank closes insulating the contact surfaces from the surrounding atmosphere, introducing the welded composite plate blank into a heating furnace and heating the blank to a rolling temperature and hot rolling the heated composite plate blank net.
Mellanskiktet kan utgöras av en metallfolie eller ett metall- pläteringsskikt. Metallpläteringsskiktet kan pâföras på endera av eller både stâlunderlaget och pläteringsmetallen.The intermediate layer can consist of a metal foil or a metal plating layer. The metal plating layer can be applied to either or both of the steel substrate and the plating metal.
Metallfolien kan användas på ett eller fler sätt.The metal foil can be used in one or more ways.
Den otillräckliga bindningen, som medför en minskning av produktutbytet, orsakas huvudsakligen av oxidation i kontakt- ytorna. Vid förfarandet enligt uppfinningen är det möjligt att förhindra oxidationen i kontaktytorna under varmvals- ningen och därför att kraftigt öka bindningsutbytet, eftersom den slutliga svetsningen genomföres efter det att luften av- lägsnats från utrymmet mellan kontaktytorna, så att dessa bringas i tät kontakt med varandra.The insufficient bonding, which leads to a reduction in the product yield, is mainly caused by oxidation in the contact surfaces. In the method according to the invention it is possible to prevent the oxidation in the contact surfaces during the hot rolling and therefore to greatly increase the bonding yield, since the final welding is carried out after the air has been removed from the space between the contact surfaces, so that they are brought into close contact with each other.
Vid förfarandet enligt uppfinningen bringas dessutom det mellanskikt som anordnas mellan stålunderlaget och pläterings- 449 061 4 metallen att diffundera in i båda dessa under varmvalsningen för att härigenom bilda en stark metallurgisk bindning mellan dessa delar och förhindra att kol vandrar från stålunderlaget till pläteringsmetallen.In addition, in the process of the invention, the intermediate layer arranged between the steel substrate and the cladding metal is caused to diffuse into both of these during the hot rolling to thereby form a strong metallurgical bond between these parts and prevent carbon from migrating from the steel substrate to the cladding metal.
Om metallfolie användes såsom mellanskikt, anordnas en eller fler typer av metallfolie på stâlunderlaget och pläterings- metallen anordnas ovanpå detta. Detta kräver icke någon speciell utrustning för ändamâlet och därför inga utgångs- kostnader. Eftersom det inte finns någon begränsning av storleken av det svetsade kompositplattämnet, blir kostnaden per viktenhet av plattämnet förhållandevis låg. Det är mycket lätt att göra metallfolien tjockare medan det däremot är svårt att göra pläteringsskiktet tjockare. Genom att anbringa en metallfolie med större tjocklek blir det därför lättare att förhindra att kol vandrar från stålunderlaget till pläteringsmetallen, varigenom försprödning av gräns- ytan kan förhindras samt plattämnet kan valsas med hög bear- betbarhet vid varmvalsningen, varigenom kostnaderna per vikt- enhet av plattämnet kraftigt minskas. Med hänsyn till anskaffnings- och hanteringskostnaderna för metallfolien, som är väsentligt lägre än för metallpläteringsskiktet, har an- vändning av metallfolien vid förfarandet enligt uppfinningen gjort det möjligt att tillverka kompositämnet till en kostnad motsvarande ett flertal procent av kostnaden för metallpläte- ringsprocessen.If metal foil is used as an intermediate layer, one or more types of metal foil are arranged on the steel substrate and the plating metal is arranged on top of this. This does not require any special equipment for the purpose and therefore no initial costs. Since there is no limitation on the size of the welded composite blank, the cost per unit weight of the blank will be relatively low. It is very easy to make the metal foil thicker, while it is difficult to make the plating layer thicker. By applying a metal foil with a greater thickness, it therefore becomes easier to prevent carbon from migrating from the steel substrate to the plating metal, whereby embrittlement of the interface can be prevented and the blank can be rolled with high machinability in hot rolling, whereby the cost per unit weight of the blank sharply reduced. In view of the acquisition and handling costs for the metal foil, which are significantly lower than for the metal plating layer, the use of the metal foil in the method according to the invention has made it possible to manufacture the composite blank at a cost corresponding to several percent of the cost of the metal plating process.
Tidigare har man allmänt ansett att en metallfolie som an- bringas mellan stålunderlaget och pläteringsmetallen skulle röra sig fritt mellan kontaktytorna hos dessa delar under varmvalsningen och icke skulle valsas likformigt med dessa delar. Enligt uppfinningen har det emellertid experimentellt visat sig att diffusionen av beståndsdelarna av metallfolien, som börjat i både stålunderlaget och pläteringsmetallen under upphettningen, intränger djupare i dessa delar under varm- valsningens fortskridande, varigenom stålunderlaget och plä- teringsmetallen valsas väl i en kropp, vilket medför lik- formig valsning av metallfolien. 449 061 5 Vidare har man tidigare allmänt ansett att metallfolien för- hindrats från att valsas till tillräckligt ringa tjocklek av de inneslutningar som oundvikligen förefinnes i folierna.It has previously been generally believed that a metal foil applied between the steel substrate and the plating metal would move freely between the contact surfaces of these parts during hot rolling and would not be rolled uniformly with these parts. According to the invention, however, it has been experimentally shown that the diffusion of the constituents of the metal foil, which started in both the steel substrate and the plating metal during heating, penetrates deeper into these parts as the hot rolling progresses, whereby the steel substrate and plating metal are rolled well in a body. uniform rolling of the metal foil. 449 061 5 Furthermore, it has previously generally been generally considered that the metal foil is prevented from being rolled to a sufficiently small thickness by the inclusions which are inevitably present in the foils.
Enligt uppfinningen har man experimentellt kunnat påvisa att metallfolien kan valsas till tillräckligt ringa tjocklek av storleksordningen 4 pnlutan att brista mellan stålunderlaget och pläteringsmetallen.According to the invention, it has been possible to demonstrate experimentally that the metal foil can be rolled to a sufficiently small thickness of the order of 4 cm to break between the steel substrate and the plating metal.
Vid framställningsförfarandet enligt uppfinningen höjes ut- bytet vid ultraljudinspektion av varmvalsad pläterad stâlplåt kraftigt från storleksordningen 70-80 % vid den konventionel- la tillverkningsmetoden till storleksordningen 95-100 %.In the manufacturing process according to the invention, the yield during ultrasonic inspection of hot-rolled plated steel sheet is greatly increased from the order of 70-80% in the conventional manufacturing method to the order of 95-100%.
Vid tillverkning av pläterad stålplåt med ett förfarande lik- artat med förfarandet enligt föreliggande uppfinning men utan användning av mellanskiktet kan utbytet av varmvalsad plåt vid ultraljudinspektion ökas väsentligt i vissa fall. Utan mellanskiktet diffunderar emellertid stålunderlaget och plä- teringsmetallen in i varandra genom gränsytan och bildar ett legeringsskikt vid denna och detta legeringsskikt är i de flesta fall sprött och ömtåligt. Ett sådant ömtåligt lege- ringsskikt som bildats längs gränsytan kan lätt brytas vid efterföljande böjning och/eller svetsning, så att pläterings- metallen kan avskiljas från stàlunderlaget, vilket detekteras såsom defekt vid ultraljudinspektion och medför en minskning av utbytet av slutprodukten.In the manufacture of plated steel sheet by a method similar to the method according to the present invention but without the use of the intermediate layer, the yield of hot-rolled sheet during ultrasonic inspection can be significantly increased in some cases. Without the intermediate layer, however, the steel substrate and the plating metal diffuse into each other through the interface and form an alloy layer at this and this alloy layer is in most cases brittle and fragile. Such a delicate alloy layer formed along the interface can be easily broken during subsequent bending and / or welding, so that the plating metal can be separated from the steel substrate, which is detected as defective during ultrasonic inspection and reduces the yield of the final product.
För i stor utsträckning använda med rostfritt stål pläterade stål tillverkade utan mellanskikt gav diffusionen ett marten- sitskikt längs gränsytan, ett cementerat skikt (uppkolat skikt) på det rostfria stålets sida och avkolat skikt på stålunderlagssidan. Alla dessa skikt var spröda och sprack lätt vid den efterföljande bearbetningsprocessen och erbjöd därför en allvarlig defekt vid ultraljudinspektion.For widely used stainless steel-plated steels made without intermediate layers, the diffusion gave a martensite layer along the interface, a cemented layer (charred layer) on the side of the stainless steel and a charred layer on the steel base side. All of these layers were brittle and cracked easily during the subsequent machining process and therefore offered a serious defect during ultrasound inspection.
I vissa speciella fall med sådan kombination av metaller som icke bildar ett sprött legeringsskikt genom diffusion mellan stålunderlaget och pläteringsmetallen (exempelvis nickel- 449 061 6 pläterat stål) är mellanskiktet icke alltid nödvändigt.In some special cases with such a combination of metals which do not form a brittle alloy layer by diffusion between the steel substrate and the plating metal (for example nickel-plated steel) the intermediate layer is not always necessary.
Vidare kan en metallplât mycket väl användas såsom mellan- skikt som ger effekter ekvivalenta med metallfolien och metall- pläteringsskiktet.Furthermore, a metal plate can very well be used as an intermediate layer which gives effects equivalent to the metal foil and the metal plating layer.
Uppfinningen framgår bättre av följande beskrivning under hänvisning till de bifogade ritningarna.The invention will become more apparent from the following description taken in conjunction with the accompanying drawings.
Fig. l är ett blockschema som åskådliggör stegen vid för- farandet enligt uppfinningen.Fig. 1 is a block diagram illustrating the steps of the method according to the invention.
Fig. 2A och 2B är schematiska illustrationer av svetsnings~ steget vid förfarandet enligt uppfinningen.Figs. 2A and 2B are schematic illustrations of the welding step in the method according to the invention.
Fig. 3 är ett diagram som visar resultaten av mätningar på pläterade stâlplâtar erhållna vid ett exempel på ett ut- förande av förfarandet enligt uppfinningen med en elektron- sondmikroanalysator (E.P.M.A.).Fig. 3 is a graph showing the results of measurements on plated steel plates obtained in an example of an embodiment of the method according to the invention with an electron probe microanalyzer (E.P.M.A.).
Fig. 4 visar mikrostrukturen hos en sektion av en stàlplåt enligt fig. 3. ' Fig. 5 är ett diagram som visar resultaten av E.P.M.A.-mät- ningar på en pläterad stàlplåt erhållen med ett annat exempel på praktiskt genomförande av förfarandet enligt uppfinningen.Fig. 4 shows the microstructure of a section of a steel plate according to Fig. 3. Fig. 5 is a diagram showing the results of E.P.M.A. measurements on a plated steel plate obtained with another example of practical implementation of the method according to the invention.
Pig. 6 visar mikrostrukturen hos en sektion av en stàlplåt enligt fig. 5.Pig. Fig. 6 shows the microstructure of a section of a steel plate according to Fig. 5.
Pig. 7 är ett diagram som visar resultaten av E.P.M.A.-mät- ningar på en pläterad stàlplåt erhållen med ett ytterligare exempel på praktiskt genomförande av förfarandet enligt upp- finningen.Pig. 7 is a diagram showing the results of E.P.M.A. measurements on a plated steel sheet obtained with a further example of the practical implementation of the method according to the invention.
Pig. 8 visar mikrostrukturen av en sektion av en stàlplåt enligt fig. 7.Pig. Fig. 8 shows the microstructure of a section of a steel plate according to Fig. 7.
Förfarandet för framställning av en pläterad stàlplåt enligt 449 061 7 uppfinningen beskrives i det följande i detalj med hänvisning till fig. 1. Vid det första steget l vid förfarandet enligt uppfinningen rengöres stâlunderlaget och pläteringsmetallen på kontaktytorna. Vid det efterföljande andra steget 2 staplas stålunderlaget och pläteringsmetallen med ett mellan- skikt anordnat mellan kontaktytorna. Vid det tredje steget 3 sammansvetsas de sammanstaplade delarna, stålunderlaget och pläteringsmetallen, längs kontaktlinjerna vid dessas omkrets- kanter med kvarlämnande av åtminstone en del av kontakt- linjerna osvetsade såsom ventileringshàl, så att de bildar ett kompositplattämne. Vid det fjärde steget 4 underkastas detta kompositämne en lätt reduktion för avlägsnande av even- tuell luft som kvarstannat mellan kontaktytorna genom venti- leringshålen. Vid det femte steget 5 tillslutes ventilerings- hålen på ämnet efter den lätta reduktionen genom svetsning. vid det sjätte steget 6 införes kompositämnet som svetsats runt alla kontaktlinjerna i en upphettningsugn och upphettas till valsningstemperatur. Slutligen i det sjunde steget 7 underkastas det upphettade kompositämnet varmvalsning till en pläterad stålplåt.The method for producing a plated steel plate according to the invention is described in detail in the following with reference to Fig. 1. In the first step 1 of the method according to the invention, the steel substrate and the plating metal on the contact surfaces are cleaned. In the subsequent second step 2, the steel substrate and the plating metal are stacked with an intermediate layer arranged between the contact surfaces. In the third step 3, the stacked parts, the steel substrate and the plating metal, are welded together along the contact lines at their peripheral edges, leaving at least a part of the contact lines unwelded as ventilation holes, so that they form a composite plate blank. In the fourth step 4, this composite blank is subjected to a slight reduction to remove any air that has remained between the contact surfaces through the ventilation holes. In the fifth step 5, the ventilation holes on the blank are closed after the slight reduction by welding. in the sixth step 6, the composite blank which is welded around all the contact lines is introduced into a heating furnace and heated to rolling temperature. Finally, in the seventh step 7, the heated composite blank is subjected to hot rolling into a plated steel sheet.
I det första steget l genomföres rengöring av kontaktytorna hos stålunderlaget och pläteringsmetallen med godtyckliga konventionella medel, exempelvis maskinbearbetning och/eller slipning. I det andra steget 2 beredes mellanskiktet antingen genom plätering av en metall eller genom anbringande av en metallfolie.In the first step 1, cleaning of the contact surfaces of the steel substrate and the plating metal is carried out by any conventional means, for example machining and / or grinding. In the second step 2, the intermediate layer is prepared either by plating a metal or by applying a metal foil.
Vid användning av metallplätering framställes ett skikt av pläteringsmetallen på endera av eller på både stâlunderlaget och pläteringsmetallen, vilka båda rengöras vid kontaktytan.When using metal plating, a layer of the plating metal is produced on either of or on both the steel substrate and the plating metal, both of which are cleaned at the contact surface.
Den metall som pläteras utgöres företrädesvis av nickel eller rent järn.The metal plated is preferably nickel or pure iron.
Vid utläggning av en metallfolie lägges en eller fler slags metallfolier på den rengjorda kontaktytan av stålunderlaget eller pläteringsmetallen, varefter pläteringsmetallen eller stålunderlaget anbringas på metallfolierna med kontaktytan 449 061 8 nedåt. Folien utgöres företrädesvis av sådana metaller som titan, aluminium, nickel, krom och rent järn med en tjocklek av zo-zoo pm.When laying a metal foil, one or more kinds of metal foils are laid on the cleaned contact surface of the steel substrate or the plating metal, after which the plating metal or steel substrate is applied to the metal foils with the contact surface 449 061 8 downwards. The film is preferably made of such metals as titanium, aluminum, nickel, chromium and pure iron with a thickness of zoo .mu.m.
I det tredje steget genomföres svetsning av de sammanförda delarna, stâlunderlaget och pläteringsmetallen, längs kan- terna av dessas kontaktytor med godtyckliga konventionella medel, exempelvis bågsvetsning. vid detta steg bildas ett eller fler ventileringshål genom sammansvetsning av stål- underlaget och pläteringsmetallen längs kontaktlinjerna mellan dessa med kvarlämnande av en osvetsad del vid centrum av den nedre kanten av ämnet (såsom visas på fig. 2A) eller fler osvetsade delar vid centrum av bottenkanten och några få i sidokanterna (såsom visas på fig. 2B). Pâ fig. 2A och 2B visas plattämnet 10, hos vilket beteckningen ll avser svetssömmarna, 12 betecknar ventileringshålen och 13 beteck- nar riktningen av valsningens eller pressningens fortskri- dande.In the third step, welding of the joined parts, the steel substrate and the plating metal is carried out, along the edges of their contact surfaces with arbitrary conventional means, for example arc welding. in this step, one or more vent holes are formed by welding the steel substrate and the plating metal along the lines of contact between them, leaving an unwelded portion at the center of the lower edge of the blank (as shown in Fig. 2A) or more unwelded portions at the center of the bottom edge; and a few in the side edges (as shown in Fig. 2B). Figs. 2A and 2B show the plate blank 10, the designation 11 of which refers to the weld seams, 12 denotes the ventilation holes and 13 denotes the direction of the progress of the rolling or pressing.
I det fjärde steget 4 genomföras lätt reduktion av ämnet med antingen ett vanligt valsverk eller en pressmaskin utan upp- hettning av ämnet.In the fourth step 4, slight reduction of the blank is carried out with either an ordinary rolling mill or a press machine without heating the blank.
I det sjätte steget 6 införes ämnet i en vanlig upphettnings- ugn, i vilken ämnet upphettas till ordinär valsningstempera- tur för pläteringsmetallen (exempelvis ifråga om stål pläte- rat med rostfritt stål 1ooo-12so°c).In the sixth step 6, the blank is introduced into an ordinary heating furnace, in which the blank is heated to the ordinary rolling temperature of the plating metal (for example in the case of steel plated with stainless steel 1000-150 ° C).
I det sjunde steget 7 valsas det upphettade ämnet i ett van- ligt valsverk till pläterad stålplåt.In the seventh step 7, the heated blank is rolled in an ordinary rolling mill into plated steel sheet.
Exempel på genomförande av förfarandet enligt uppfinningen anges i det följande. 449 061 Exempel l. (1) Stâlunderlag.Examples of carrying out the method according to the invention are given in the following. 449 061 Example 1. (1) Steel base.
Beteckning: Svetskonstruktionsstâlplåt (JIS G3lO6 SM 41) Kemisk sammansättning (viktprocent): C , Si Mn . _ Fe 0,20 0,30 0,80 ' Resten Storlek (mm): längd 1500 x bredd 1000 x tjocklek 77 '(2) Pläteringsmetall.Designation: Welding structural steel plate (JIS G3106 SM 41) Chemical composition (weight percent): C, Si Mn. Fe Fe 0.20 0.30 0.80 'The rest Size (mm): length 1500 x width 1000 x thickness 77' (2) Plating metal.
Beteckning: Koppar-nickelplåt Kemisk sammansättning (viktprocent): Cu Ni 90 10 Storlek (mm): längd 1500 x bredd l000 x tjocklek 17,5 (3) Mellanskikt: Nickelfolie med tjockleken 56,um (4) Tillverkningsbetingelser.Designation: Copper-nickel sheet Chemical composition (% by weight): Cu Ni 90 10 Size (mm): length 1500 x width l000 x thickness 17.5 (3) Interlayer: Nickel foil with a thickness of 56, um (4) Manufacturing conditions.
Stâlunderlaget och pläteringsmetallen ytbehandlades på kon- taktytorna genom slipning, sammanfördes med nickelfolien mellan de motstående kontaktytorna, sammansvetsades längs kontaktlinjerna i omkretskanterna till ett kompositplattämne med kvarlämnande av en del med längden 100 mm vid centrum av den nedre kanten av ämnet längs kontaktlinjen osvetsad såsom ventileringshål, kallvalsades under en lätt reduktion till den ursprungliga totala tjockleken hos stálunderlaget och pläteringsmetallen, 94,5 mm, för avlägsnande av kvarvarande luft mellan kontaktytorna genom ventileringshálet, svetsades ytterligare för att tillsluta luftinloppet till ämnet med tjockleken 94,5 mm samt upphettades till l000°C och varm- valsades därefter till pläterad stålplåt med den totala tjock- 449 061 l0 leken 13,5 mm, varvid tjockleken hos stâlunderlaget, pläte- ringsmetallen och nickelfolien var 2,5 mm, ll,O mm resp. 8_ym. (5) Pläterad stålplåt.The steel substrate and plating metal were surface treated on the contact surfaces by grinding, joined with the nickel foil between the opposite contact surfaces, welded along the contact lines in the peripheral edges to a composite plate blank leaving a 100 mm long portion at the center of the lower edge of the blank along the contact line and welded. cold rolled under a slight reduction to the original total thickness of the steel substrate and plating metal, 94.5 mm, to remove residual air between the contact surfaces through the vent hole, further welded to close the air inlet to the blank with a thickness of 94.5 mm and heated to 1000 ° C and then hot-rolled into plated steel sheet with the total thickness 13.5 mm, the thickness of the steel substrate, the plating metal and the nickel foil being 2.5 mm, 11, 0 mm resp. 8_ym. (5) Plated steel sheet.
Ultraljudinspektion av den pläterade stâlplåten som fram- ställts på detta sätt gav ett utbyte av i det närmaste 100 %.Ultrasonic inspection of the plated steel plate produced in this way gave a yield of almost 100%.
Detta visar att luft som kvarstannade mellan kontaktytorna avlägsnades fullständigt genom kallvalsningen och att därför defekter i bindningen på grund av oxidation i kontaktytorna förhindrades fullständigt.This shows that air remaining between the contact surfaces was completely removed by the cold rolling and that therefore defects in the bond due to oxidation in the contact surfaces were completely prevented.
Därefter inspekterades diffusionstillständet i bindnings- området mellan stålunderlaget och pläteringsmetallen med en elektronsondmikroanalysator (E.P.M.A.). Resultaten av inspek- tionerna visas på fig. 3 och mikrostrukturen av en sektion av den pläterade stålplåten visas på fig. 4.Thereafter, the diffusion state in the bonding area between the steel substrate and the plating metal was inspected with an electron probe microanalyzer (E.P.M.A.). The results of the inspections are shown in Fig. 3 and the microstructure of a section of the plated steel sheet is shown in Fig. 4.
Såsom framgår av fig. 3 och 4 diffunderade nickel från folien som anbringats såsom mellanskikt på ett tillfredsställande sätt både in i stålunderlaget och in i pläteringsmetallen och gav en stark metallurgisk bindning mellan dessa.As can be seen from Figures 3 and 4, nickel diffused from the foil applied as an intermediate layer satisfactorily both into the steel substrate and into the plating metal and gave a strong metallurgical bond between them.
Kälsvetsning av denna pläterade stâlplåt visade att den metallurgiska bindning som erhölls på detta sätt var så stark att den icke lösgjordes från gränsytan genom inverkan av svetsspänningar.Weld welding of this plated steel sheet showed that the metallurgical bond obtained in this way was so strong that it was not detached from the interface by the action of welding stresses.
Exempel 2.Example 2.
Stâlunderlaget, pläteringsmetallen och metallfolien var de- samma som enligt exempel l. Ett kompositämne framställdes på samma sätt som enligt exempel 1 och eventuellt kvarvarande luft mellan kontaktytorna avlägsnades genom ventilerings- hàlet genom kallpressning. Därefter formades kompositämnet till en pläterad stålplàt på det sätt som anges i exempel 1, varvid pläteringsmetallen, stålunderlaget och metallfolien hade tjockleken 2,5 mm, ll mm resp. 8;4m. Ultraljudinspek- tion av den pläterade stâlplâten som framställts på detta sätt gav ett utbyte av i det närmaste 100 % liksom enligt o; 449 061 ll exempel 1.The steel substrate, cladding metal and metal foil were the same as in Example 1. A composite blank was prepared in the same manner as in Example 1 and any remaining air between the contact surfaces was removed through the vent hole by cold pressing. Thereafter, the composite blank was formed into a plated steel sheet in the manner set forth in Example 1, the plating metal, steel substrate and metal foil having a thickness of 2.5 mm, 11 mm and 8; 4m. Ultrasonic inspection of the plated steel plate produced in this way gave a yield of almost 100% as according to o; 449 061 ll Example 1.
Exempel 3. (l) Stålunderlag.Example 3. (l) Steel base.
Beteckning: Svetskonstruktionsstålplåt (JIS SM 41) Kemisk sammansättning (viktprocent): C Si Mn", .Û Fe 0,20 0,30 0,80 Resten' Storlek (mm): längd 1500 x bredd 1000 x tjocklek 56 (2) Pläteringsmetall.Designation: Welding structural steel sheet (JIS SM 41) Chemical composition (weight percent): C Si Mn ", .Û Fe 0.20 0.30 0.80 Residue 'Size (mm): length 1500 x width 1000 x thickness 56 (2) Plating metal .
Beteckning: Rostfri stålplåt (sus 3161.) Kemisk sammansättning (viktprocent): C Si Mn Ni Cr MO Fe 0,02 0,70 l,60 13 17 '2,5 Resten Storlek (mm): längd 1500 x bredd 1000 x tjocklek 21 (3) Mellanskikt: Nickelfolie med tjockleken 56 pnn (4) Tillverkningsbetingelser.Designation: Stainless steel sheet (sus 3161.) Chemical composition (weight percent): C Si Mn Ni Cr MO Fe 0.02 0.70 l, 60 13 17 '2.5 Residue Size (mm): length 1500 x width 1000 x thickness 21 (3) Intermediate layer: Nickel foil with a thickness of 56 pnn (4) Manufacturing conditions.
Man framställde ett kompositämne under samma betingelser som enligt exempel 1. Ämnet upphettades till l200°C och varm- valsades därefter till en pläterad stålplåt med en total tjocklek av ll mm, varvid tjockleken hos pläteringsmetallen, stålunderlaget och metallfolien var 3 mm, 8 mm resp. 814m.A composite blank was prepared under the same conditions as in Example 1. The blank was heated to 1200 ° C and then hot rolled into a plated steel sheet with a total thickness of 11 mm, the thickness of the plating metal, the steel substrate and the metal foil being 3 mm, 8 mm and . 814m.
Resultaten av E.P.M.A.-inspektioner och mikrofotografi av en sektion av den pläterade stålplåten som framställts på detta sätt visas på fig. 5 resp. 6. Såsom framgår av fig. 5 och 6 hade nickel från folien som anbringats såsom mellanskikt diffunderat på ett tillfredsställande sätt både in i stål- 449 061 12 underlaget och pläteringsmetallen och givit en stark metal- lurgisk bindning mellan dessa. Kälsvetsprov genomförda på denna pläterade stålplåt visade att den metallurgiska bind- ning som framställts på detta sätt var så stark att den icke lösgjordes från gränsytan på grund av svetsspänningarna.The results of E.P.M.A. inspections and photomicrographs of a section of the plated steel sheet produced in this manner are shown in Figs. 6. As can be seen from Figures 5 and 6, nickel from the film applied as an intermediate layer had diffused satisfactorily into both the steel substrate and the plating metal and provided a strong metallurgical bond between them. Cold weld tests performed on this plated steel sheet showed that the metallurgical bond produced in this way was so strong that it was not detached from the interface due to the welding stresses.
Vidare fastställdes att besvärande uppkolning från stålunder- laget in i pläteringsmetallen förhindrades fullständigt inom detta område av nickelfolien som anbringats mellan dessa delar.It was further established that troublesome carburization from the steel substrate into the plating metal was completely prevented in this area by the nickel foil applied between these parts.
Exempel 4. (1) Stàlunderlag: Samma som enligt exempel 3. (2) Pläteringsmetall.Example 4. (1) Steel base: Same as according to example 3. (2) Plating metal.
Beteckning: Koppar-nickelplåt Kemisk sammansättning (viktprocent): Cu Ni 90 lO Storlek (mm): längd 1500 x bredd 1000 x tjocklek 21 (3) Mellanskikt: Nickelplätering med tjockleken 28,um. (4) Tillverkningsbetingelser.Designation: Copper-nickel sheet Chemical composition (weight percent): Cu Ni 90 lO Size (mm): length 1500 x width 1000 x thickness 21 (3) Intermediate layer: Nickel plating with a thickness of 28, um. (4) Manufacturing conditions.
Sedan ett nickelpläteringsskikt med tjockleken 28,um påförts på kontaktytan av pläteringsmetallen framställdes ett kompo- sitämne på samma sätt som enligt exempel l. Ämnet upphetta- des till IOOOOC och varmvalsades därefter till en pläterad stålplåt med den totala tjockleken ll mm, varvid tjockleken hos pläteríngsmetallen, stâlunderlaget och nickelpläterings- skiktet var 3 mm, 8 mm resp. 4/4m.After a nickel plating layer having a thickness of 28 .mu.m was applied to the contact surface of the plating metal, a composite blank was prepared in the same manner as in Example 1. The blank was heated to 100 DEG C. and then hot rolled into a plated steel sheet having a total thickness of 11 mm, the thickness of the plate being , the steel base and the nickel plating layer were 3 mm, 8 mm resp. 4 / 4m.
Ultraljudinspektion av denna pläterade stålplåt gav ett utbyte av i det närmaste 100 %. Detta visar att en mycket ringa mängd luft som kvarstannar mellan kontaktytorna av- lägsnades fullständigt genom ventileringshålet genom kall- 449 061 13 valsníngssteget samt att otillräcklig bindning på grund av oxidation i kontaktytorna förhindrades fullständigt.Ultrasonic inspection of this plated steel sheet gave a yield of almost 100%. This shows that a very small amount of air remaining between the contact surfaces was completely removed through the ventilation hole through the cold rolling step and that insufficient bonding due to oxidation in the contact surfaces was completely prevented.
Resultaten av E.P.M.A.-inspektioner och mikrofotografier av en sektion av den pläterade stâlplåten som framställts på detta sätt visas på fig. 7 resp. 8. Såsom framgår av fig. 7 och 8 diffunderade nickelkomponenten i mellanskiktet på ett tillfredsställande sätt både in i stålunderlaget och pläte- ringsmetallen och gav en stark metallurgisk bindning mellan dessa. Vidare visade Kälsvetsprovningar genomförda med denna pläterade stálplåt att den metallurgiska bindning som framställdes pâ detta sätt var så stark att den icke lös- gjordes från gränsytan genom inverkan av svetsspänning.The results of E.P.M.A. inspections and photomicrographs of a section of the plated steel sheet produced in this manner are shown in Figs. As can be seen from Figs. 7 and 8, the nickel component in the intermediate layer diffused satisfactorily into both the steel substrate and the plating metal and gave a strong metallurgical bond between them. Furthermore, keel welding tests carried out with this plated steel sheet showed that the metallurgical bond produced in this way was so strong that it was not detached from the interface by the influence of welding stress.
I det föregående har uppfinningen åskådliggjorts med exempel men uppfinningen är icke begränsad till dessa.In the foregoing, the invention has been illustrated by way of example, but the invention is not limited thereto.
Claims (9)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP115580A JPS5699089A (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Manufacture of clad steel plate |
| JP115480A JPS5911394B2 (en) | 1980-01-09 | 1980-01-09 | Manufacturing method of clad steel plate with excellent bonding strength |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SE8100072L SE8100072L (en) | 1981-07-10 |
| SE449061B true SE449061B (en) | 1987-04-06 |
Family
ID=26334325
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SE8100072A SE449061B (en) | 1980-01-09 | 1981-01-08 | PROCEDURE FOR MANUFACTURING PLATED STEEL PLATE |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| AU (1) | AU540499B2 (en) |
| CA (1) | CA1151818A (en) |
| DE (1) | DE3100501C2 (en) |
| FR (1) | FR2473379B1 (en) |
| GB (1) | GB2067437B (en) |
| IT (1) | IT1134960B (en) |
| SE (1) | SE449061B (en) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3212857A1 (en) * | 1982-04-06 | 1983-10-06 | Kraftwerk Union Ag | Method of producing an austenitic cladding |
| DE4228218C2 (en) * | 1992-08-25 | 1998-12-10 | Siemens Ag | Method and device for planarizing a layer on a semiconductor substrate |
| DE19953079B4 (en) * | 1999-11-04 | 2013-12-19 | Alstom Technology Ltd. | Method for welding components |
| CN1943967B (en) * | 2005-10-09 | 2010-05-12 | 易思竞 | Method for producing composite steel billet |
| CN101947571B (en) * | 2010-09-06 | 2012-08-08 | 杨自芬 | Manufacturing method of compound steel |
| CN102179405B (en) * | 2011-01-27 | 2013-01-02 | 东北大学 | Method for preventing interface of stainless steel compound plate subjected to vacuum composite rolling from being oxidized |
| DE102011108164B4 (en) * | 2011-07-22 | 2017-09-21 | Markus Balbach | Process for producing stainless damascus steel and damascus steel produced by the process |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB616798A (en) * | 1944-09-20 | 1949-01-27 | Joseph Kinney Jr | Improvements in or relating to composite multi-ply metal strip and method of making same |
| US2473686A (en) * | 1946-02-12 | 1949-06-21 | Superrior Steel Corp | Composite billet and manufacture thereof |
| DE914094C (en) * | 1948-10-02 | 1954-06-24 | Rheinische Roehrenwerke Ag | Process for the production of clad sheets |
| GB707996A (en) * | 1950-08-09 | 1954-04-28 | Joseph Kinney Jr | Improvements in or relating to method of producing multiply metal |
| DE913611C (en) * | 1951-12-30 | 1954-06-28 | Rheinische Roehrenwerke Ag | Process for the production of composite sheets |
| US4146164A (en) * | 1977-11-09 | 1979-03-27 | Aluminum Company Of America | Production of aluminum brazing sheet |
| CA1125629A (en) * | 1978-01-06 | 1982-06-15 | John B. Ulam | Multiple member clad metal products and methods of making the same |
-
1980
- 1980-12-24 AU AU65861/80A patent/AU540499B2/en not_active Expired
- 1980-12-30 CA CA000367729A patent/CA1151818A/en not_active Expired
-
1981
- 1981-01-07 GB GB8100381A patent/GB2067437B/en not_active Expired
- 1981-01-07 IT IT19034/81A patent/IT1134960B/en active
- 1981-01-08 SE SE8100072A patent/SE449061B/en not_active IP Right Cessation
- 1981-01-08 FR FR8100219A patent/FR2473379B1/en not_active Expired
- 1981-01-09 DE DE3100501A patent/DE3100501C2/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE3100501A1 (en) | 1981-11-19 |
| FR2473379A1 (en) | 1981-07-17 |
| GB2067437A (en) | 1981-07-30 |
| IT8119034A0 (en) | 1981-01-07 |
| AU6586180A (en) | 1981-07-16 |
| CA1151818A (en) | 1983-08-16 |
| IT1134960B (en) | 1986-08-20 |
| GB2067437B (en) | 1983-05-18 |
| FR2473379B1 (en) | 1985-08-30 |
| SE8100072L (en) | 1981-07-10 |
| DE3100501C2 (en) | 1986-06-26 |
| AU540499B2 (en) | 1984-11-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1765544B1 (en) | Mehod for producing a clad stainless steel substrate | |
| WO2018077067A1 (en) | Steel welding component with aluminum or aluminum alloy coating, and preparation method therefor | |
| Vedani et al. | Problems in laser repair-welding a surface-treated tool steel | |
| RU178157U1 (en) | MULTI-LAYER BILL FOR HOT ROLLING | |
| SE449061B (en) | PROCEDURE FOR MANUFACTURING PLATED STEEL PLATE | |
| RU2255848C1 (en) | Double-layer hot rolled sheets making method | |
| CN109396777B (en) | Method for preventing chemical container nozzle from corrosion cracking | |
| US2975513A (en) | Method of lining | |
| JP6863332B2 (en) | Clad steel sheet manufacturing method and clad steel sheet manufacturing equipment | |
| RU2274528C2 (en) | Packs forming method for producing large-size clad sheets | |
| JP2007245176A (en) | Method of manufacturing bonded body | |
| JPH07164163A (en) | Wire for seam welding and seam welding method | |
| KR101202502B1 (en) | Clad alloy substrates and method for making same | |
| JPH1010095A (en) | Method of improving ultrasonic flaw detection inspectablity of welded metal | |
| JPS59209490A (en) | Welded can body | |
| JPS62118986A (en) | Producing of ni base alloy clad steel sheet having no surface flaw | |
| JPH04279288A (en) | Manufacture of metallic laminated structural body | |
| JPS59144572A (en) | Production of clad steel member |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NAL | Patent in force |
Ref document number: 8100072-1 Format of ref document f/p: F |
|
| NUG | Patent has lapsed |
Ref document number: 8100072-1 Format of ref document f/p: F |