[發明專利]一種不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼的制備方法

在審

• 申請號: 201510217145.1
• 申請日: 2015-04-30
• 公開（公告）號: CN104889677A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 謝紅飆;肖宏;許秀梅;張少坤;張立剛;王健
• 申請（專利權）人: 燕山大學
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00
• 代理公司: 石家莊一誠知識產權事務所 13116
• 代理人: 李合印

技術領域?本發明涉及一種鋼材的制備方法。

背景技術?目前，由于不銹鋼材質的型鋼不易磨損，耐腐蝕，質感好，已經廣泛的應用于侵蝕性嚴重的工業或海洋大氣環境中建筑的屋頂、幕墻、側墻結構架以及民用建筑中的門窗、櫥柜、爐具、太陽能等。但不銹鋼價格較高，限制了它們的應用。不銹鋼復合型鋼作為一種資源節約型的產品，減少了貴重金屬的消耗，實現低成本和高性能的完美結合，有良好的社會效益。一般以不銹鋼為復層，碳鋼為基材，它分為單面或雙面復層，雙面復合型鋼的中間層主要采用低碳鋼，并且目前均為板材。

不銹鋼復合材料的制備方法主要有爆炸復合與軋制復合。爆炸復合存在以下問題：爆炸引起表面質量差，造成噪聲和煙塵污染，生產效率較低，且不適合形狀較復雜的型鋼制作。軋制生產不銹鋼復合產品均為符合板材，對于軋制生產不銹鋼復合型鋼，尚未見報道。

發明內容?本發明的目的是提供一種方法簡單、成本低，適合工業化大批量生產的不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼的制備方法。本發明主要是采用碳鋼切屑作為不銹鋼管的中間層原料，通過制備復合坯料、加熱保溫、軋制復合制備成不銹鋼復合型鋼。

本發明的制備方法如下：

(1)原料：

不銹鋼管和碳鋼切削加工產生的切屑，所述不銹鋼管為無縫管或直縫焊管。

(2)原料處理：

對不銹鋼管內壁進行拋刷、高壓清洗，干燥處理。對碳鋼切屑進行綜合處理，首先將碳鋼切屑進行破碎并篩選出雜質，然后在還原爐中加熱600～700℃,進行退火處理，并清除表面油污和氧化層后冷卻。

(3)制備復合坯料：

將步驟(2)的不銹鋼管放入到模具中，把步驟(2)處理好的碳鋼切屑填充到上述不銹鋼管中，在管兩端插入壓桿，經600MPa～750MPa的單位壓力下壓實，然后繼續填料、壓實，反復進行填充、壓實，直到管內碳鋼切屑距管口70～80mm后，在管的兩端分別填充10～20mm石墨粉并壓實。兩端添加石墨的目的是在不銹鋼管內制造還原環境，防止加熱以及軋制過程中空氣進入管內，使內部碳鋼切屑氧化。最后，取出上述壓桿，將管的兩端緊口，制備成復合坯料。

(4)加熱保溫：

將步驟(3)制備的復合坯料放入到加熱爐中加熱，加熱溫度為1100～1200℃，保溫30～60分鐘，復合棒的數量越多、坯料越大，保溫時間就越長。

(5)軋制復合：

將步驟(4)加熱后的復合坯料放在軋機上，為保證寬展部位獲得可以達到冶金結合的塑性變形，采用限制程度高的限制寬展孔型進行軋制，利用軋制產生的壓力以及塑性變形使碳鋼切屑間、不銹鋼與碳鋼切屑間發生冶金結合，根據所需產品尺寸調整軋制道次及壓下量，在軋件較厚時結合立輥軋制調整軋件寬度。

(6)后處理：

將軋制后的不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼進行平整矯直、酸洗、切邊定尺、超聲波探傷等；可根據需要將不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼的表面進表面處理，如表面拉絲、拋光、壓花、著色等；也可根據需要將制成的不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼進行機械加工、焊接等，制成所需結構。

本發明與現有技術相比具有如下優點：

1、能夠有效的實現不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼中碳鋼切屑間、不銹鋼與碳鋼切屑間的冶金結合，碳鋼切屑芯的組織連續致密，復合型鋼的表面質量好，不銹鋼壁厚分布均勻。

2、方法簡單、成本低，適合工業化大批量生產的特點。

3、與實芯不銹鋼復合型鋼相比具有更優異的性能價格比。

4、所制得的不銹鋼/碳鋼切屑芯復合型鋼與實芯不銹鋼復合型鋼一樣，具有優良的機械強度和塑性變形能力，可以進行一定的壓力加工，如折彎，沖壓，剪切等，可以制備成各種結構件。

附圖說明

圖1是本發明復合坯料制備模具示意圖。

圖2是本發明復合坯料端部緊口示意圖。

圖3是本發明實施例1孔型軋制復合角鋼示意圖。

圖4是本發明實施例2孔型軋制復合槽鋼示意圖。

具體實施方式

實施例1