[發(fā)明專利]以IF鋼為過渡層高性能雙面鈦鋼復(fù)合板及其制備方法

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201710983590.8
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109693075A
• 公開（公告）日: 2019-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣健博;王長順;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（專利權(quán)）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: B23P15/00
• 分類號: B23P15/00;B21C37/02;B32B15/01;B32B15/18;C22C38/14
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本發(fā)明公開以IF鋼為過渡層高性能雙面鈦鋼復(fù)合板及其制備方法。制造復(fù)合板的復(fù)合坯包括IF鋼、鈦復(fù)材和基材?；臑镃≤0.22％的普碳鋼或低合金鋼；鈦復(fù)材為工業(yè)純鈦TA2，基材與復(fù)材厚度比為5～10，鈦復(fù)材長、寬小于基材且與其四條邊的邊距為60～100mm；將密封焊接后的復(fù)合坯加熱至900～920℃保溫，保溫時(shí)間1min/mm×復(fù)合坯總厚度，開軋溫度880～900℃，終軋溫度≥800℃，空冷至室溫，單道次壓下率≥15％，頭三道次壓下率≥20％，總壓下率≥75％；生產(chǎn)的鈦鋼復(fù)合板的厚度為6～45mm，IF鋼過渡層厚度為80～120μm；適用于對內(nèi)外表面均提出耐腐蝕性能要求且兼顧整體力學(xué)性能的結(jié)構(gòu)。

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)高性能雙面鈦鋼復(fù)合板的工藝方法。

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，尤其是雙面鈦鋼復(fù)合板，因其表層均為鈦板，整體抗腐蝕性能極強(qiáng)，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)用且應(yīng)用潛力極大。近年來，眾多學(xué)者針對軋制法制備鈦鋼復(fù)合板技術(shù)進(jìn)行了研究。

CN105080997A公開了一種無中間層鈦鋼復(fù)合板的制備方法、CN104624644A公開了鈦鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法、CN105107841A公開了鈦鋼復(fù)合板的制備方法，上述專利文獻(xiàn)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，制備工藝簡單，不添加過渡層，通過較高的終軋溫度，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結(jié)合性能的負(fù)面影響降低到最小。

CN104907332A公開了以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的生產(chǎn)方法、CN104907333A公開了以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的高溫制備方法、CN104826866A公開了以鎳為中間層的鈦鋼復(fù)合板的高溫軋制方法，上述專利文獻(xiàn)中均通過在鈦鋼復(fù)合界面之間插入適當(dāng)?shù)慕饘冁囎鲞^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頁中發(fā)表的論文“鈦-鋼復(fù)合板生產(chǎn)中的過渡層材料”、CN104998903A公開的以銅為中間層鈦鋼復(fù)合板的制備方法、CN104874636A公開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，均采用以銅為過渡層，防止鈦鋼復(fù)合板在制備過程中界面上鈦鐵化合物的生成，同時(shí)利用軋制過程將結(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。

綜上所述，若鈦鋼直接復(fù)合進(jìn)行軋制，在結(jié)合界面不可避免的會產(chǎn)生大量的鈦鐵和鈦碳脆性化合物，嚴(yán)重影響鈦鋼復(fù)合板的結(jié)合性能。然而，現(xiàn)有的加入銅、鎳等純金屬制備技術(shù)，不僅得到的結(jié)合性能有限，經(jīng)濟(jì)成本也較高，無法滿足市場對復(fù)合性能越來越高的要求。同時(shí)，在石油化工、制鹽、電力、海水淡化、海洋工程等腐蝕環(huán)境條件下，往往結(jié)構(gòu)件內(nèi)外表面均處于腐蝕環(huán)境當(dāng)中，需同時(shí)具備抗腐蝕性能。目前，針對單面鈦鋼復(fù)合板制備技術(shù)已經(jīng)開展了大量的研究工作，但是關(guān)于雙面鈦鋼復(fù)合板制備技術(shù)并未深入開展。

面對各腐蝕環(huán)境、領(lǐng)域?qū)ζ浣Y(jié)構(gòu)件的抗腐蝕性能、力學(xué)性能和經(jīng)濟(jì)成本的要求，開發(fā)一種低成本、高質(zhì)量雙面鈦鋼復(fù)合板的制備技術(shù)已經(jīng)成為了市場的迫切需求。

發(fā)明內(nèi)容

基于上述鈦鋼復(fù)合板制備技術(shù)存在的問題，本發(fā)明的目的是提供一種以IF鋼為過渡層高性能雙面鈦鋼復(fù)合板的制備方法，通過控制鈦鋼復(fù)合界面上鈦、碳間的反應(yīng)程度和反應(yīng)物的分布狀態(tài)，得到復(fù)合面抗剪切強(qiáng)度≥350MPa的高性能雙面鈦鋼復(fù)合板。