[發(fā)明專(zhuān)利]一種以IF鋼為過(guò)渡層的鈦鋼復(fù)合板及其高溫制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710983191.1
• 申請(qǐng)日: 2017-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109692884B
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣健博;王長(zhǎng)順;及玉梅;付魁軍;王佳驥;李文斌;劉芳芳;傅博;韓嚴(yán)法;胡奉雅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): B21C37/02
• 分類(lèi)號(hào): B21C37/02;B21B1/38;B32B15/01;C22C38/14
• 代理公司: 暫無(wú)信息
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本發(fā)明公開(kāi)一種以IF鋼為過(guò)渡層的鈦鋼復(fù)合板及其高溫制備方法。制備復(fù)合板的復(fù)合坯包括基材、IF鋼和鈦復(fù)材?；臑镃≤0.22％的普碳鋼或低合金鋼；鈦復(fù)材為工業(yè)純鈦TA2，基材與鈦復(fù)材厚度比為5～10；將真空焊接后的復(fù)合坯加熱至1040～1060℃保溫，保溫時(shí)間按照1min/mm×復(fù)合坯總厚度計(jì)算，開(kāi)軋溫度為1020～1040℃，單道次壓下率≥15％，且頭三道次壓下率≥20％，總壓下率≥80％，終軋溫度為850℃以上，空冷至室溫，分板后得到厚度為10～50mm的鈦鋼復(fù)合板，其板幅可達(dá)3m，IF鋼過(guò)渡層厚度為280～320μm，該復(fù)合板具有優(yōu)良的耐腐蝕性和力學(xué)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于復(fù)合板制備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及到一種應(yīng)用真空復(fù)合+軋制技術(shù)生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板的高溫制備方法。

背景技術(shù)

鈦鋼復(fù)合板既具有鈦復(fù)層優(yōu)良的耐腐蝕性能，又具有基層結(jié)構(gòu)鋼的強(qiáng)度和塑性，與鈦板相比其經(jīng)濟(jì)成本大幅度下降，是耐腐蝕環(huán)境設(shè)備制造的理想材料，在石油化工、制鹽、電力、海水淡化、海洋工程等領(lǐng)域得到推廣應(yīng)用。

目前，生產(chǎn)鈦鋼復(fù)合板的方法主要有4種：爆炸復(fù)合法、擴(kuò)散復(fù)合法、爆炸復(fù)合-軋制法以及軋制復(fù)合法。前兩種工藝生產(chǎn)的復(fù)合板，尺寸較小，有時(shí)難以滿足用戶要求，由于大能力軋機(jī)的投產(chǎn)運(yùn)營(yíng)，只在某些特殊領(lǐng)域被采用，在國(guó)外出現(xiàn)了被淘汰的趨勢(shì)。后兩種方法能夠生產(chǎn)大尺寸的鈦鋼復(fù)合板，但是爆炸焊接-軋制法的工序復(fù)雜，影響復(fù)合板結(jié)合強(qiáng)度的因素多，而且能量消耗大、污染環(huán)境、成材率相對(duì)低，有被直接軋制法取代的趨勢(shì)。近年來(lái)，眾多學(xué)者針對(duì)軋制法制備鈦鋼復(fù)合板技術(shù)進(jìn)行了研究。

CN105080997A公開(kāi)了一種無(wú)中間層鈦鋼復(fù)合板的制備方法、CN104624644A公開(kāi)了鈦鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法、CN105107841A公開(kāi)了鈦鋼復(fù)合板的制備方法，上述三個(gè)專(zhuān)利文件中均采用鈦鋼直接復(fù)合軋制技術(shù)進(jìn)行鈦鋼復(fù)合板的制備，制備工藝簡(jiǎn)單，不添加中間層，通過(guò)較高的終軋溫度，使界面化合物破碎后產(chǎn)生微孔洞的可能性減小，從而使界面上的孔洞對(duì)結(jié)合性能的負(fù)面影響降低到最小。

CN104907332A公開(kāi)了以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法、CN104907333A公開(kāi)了以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的高溫制備方法、CN104826866A公開(kāi)了以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的高溫軋制方法，上述三個(gè)專(zhuān)利文件中均通過(guò)在鈦鋼復(fù)合界面之間插入適當(dāng)?shù)慕饘冁囎鲞^(guò)渡層，進(jìn)而阻止鈦、鐵等元素的相互擴(kuò)散，改善界面的結(jié)合效果，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

王敬忠，顏學(xué)柏，閻靜亞在《有色金屬》2009年61卷第4期39-42頁(yè)中發(fā)表的論文“鈦-鋼復(fù)合板生產(chǎn)中的過(guò)渡層材料”、CN104998903A公開(kāi)的以銅為中間層鈦鋼復(fù)合板的制備方法、CN104874636A公開(kāi)的以銅為中間層鈦鋼復(fù)合板的高溫制備方法以及CN104874635A公開(kāi)的以銅為中間層高結(jié)合強(qiáng)度鈦鋼復(fù)合板的制備方法中，均采用以銅為過(guò)渡層，防止鈦鋼復(fù)合板在制備過(guò)程中界面上鈦鐵化合物的生成，同時(shí)利用軋制過(guò)程將結(jié)合面液相擠出，獲得潔凈的新生面，從而實(shí)現(xiàn)鈦鋼界面的良好結(jié)合。

綜上說(shuō)述，若鈦鋼直接復(fù)合進(jìn)行軋制，由于碳在β鈦中的擴(kuò)散速度極具增大，進(jìn)而影響其組織與性能，導(dǎo)致鈦鋼復(fù)合板的軋制溫度一般控制在鈦β相轉(zhuǎn)變溫度920℃以下，不僅對(duì)坯料的規(guī)格尺寸形成了極大的限制，而且對(duì)軋機(jī)的軋制能力也提出了更高的要求；若在鈦鋼之間加入銅、鎳等純金屬作為過(guò)渡層，不僅得到的復(fù)合性能較低，經(jīng)濟(jì)成本也較高。

面對(duì)大板幅、大厚度鈦鋼復(fù)合板的市場(chǎng)需求，迫切需要開(kāi)發(fā)一種低成本、高性能的鈦鋼復(fù)合板的高溫制備技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有鈦鋼復(fù)合板制備技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的是提供一種以IF鋼為過(guò)渡層的低成本、高性能的鈦鋼復(fù)合板及其高溫制備方法。通過(guò)以IF鋼為過(guò)渡層的真空復(fù)合+高溫軋制技術(shù)生產(chǎn)方法，改善鈦鋼復(fù)合板界面的組織狀態(tài)，防止和控制鈦鋼復(fù)合板制備過(guò)程中界面上生成大量的鈦碳脆性化合物，并提高軋制溫度。采用該方法生產(chǎn)的鈦鋼復(fù)合板界面結(jié)合性能明顯提高，質(zhì)量穩(wěn)定性顯著提升，經(jīng)濟(jì)成本低，產(chǎn)品規(guī)格、板幅大且工藝簡(jiǎn)單。