[發明專利]以IF鋼為過渡層的雙面鈦鋼復合板及其高溫制備方法

有效

• 申請號: 201710996868.5
• 申請日: 2017-10-20
• 公開（公告）號: CN109695000B
• 公開（公告）日: 2021-01-08
• 發明（設計）人: 蔣健博;王長順;及玉梅;付魁軍;王佳驥;李文斌;劉芳芳;傅博;韓嚴法;胡奉雅
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C22C38/14
• 分類號: C22C38/14;B23P15/00;B32B15/01;B32B15/18
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本發明公開以IF鋼為過渡層的雙面鈦鋼復合板及其高溫制備方法。制備復合板的復合坯包括基材、IF鋼和鈦復材，基材為C≤0.22％的普碳鋼或低合金鋼；鈦復材為工業純鈦TA2，基材與鈦復材厚度比為5～10，鈦復材長、寬小于基材且與其四條邊的邊距為60～100mm；將真空焊接后的復合坯加熱至1040～1060℃保溫，保溫時間為1min/mm×復合坯總厚度，開軋溫度為1020～1040℃，單道次壓下率15％～25％，總壓下率≥70％，終軋溫度為850℃以上，空冷至室溫，軋后IF鋼過渡層厚度為280～320μm，分板后得到厚度為6～75mm的雙面鈦鋼復合板，具有優良的耐腐蝕性和力學性能。

技術領域

本發明屬于復合板制備技術領域，特別涉及到一種應用真空復合+軋制技術生產雙面鈦鋼復合板的高溫制備方法。

背景技術

鈦鋼復合板既具有鈦復層優良的耐腐蝕性能，又具有基層結構鋼的強度和塑性，與鈦板相比其經濟成本大幅度下降，尤其是雙面鈦鋼復合板，因其表層均為鈦板，整體抗腐蝕性能極強，是耐腐蝕環境設備制造的理想材料，在石油化工、制鹽、電力、海水淡化、海洋工程等領域得到推廣應用且應用潛力極大。近年來，眾多學者針對軋制法制備鈦鋼復合板技術進行了研究。

CN105080997A公開了一種無中間層鈦鋼復合板的制備方法、CN104624644A公開了鈦鋼復合板的生產方法、CN105107841A公開了鈦鋼復合板的制備方法，上述三個專利文件中均采用鈦鋼直接復合軋制技術進行鈦鋼復合板的制備，制備工藝簡單，不添加中間層，通過較高的終軋溫度，使界面化合物破碎后產生微孔洞的可能性減小，從而使界面上的孔洞對結合性能的負面影響降低到最小。

CN104907332A公開了以鎳為中間層的鈦鋼復合板的生產方法、CN104907333A公開了以鎳為中間層的鈦鋼復合板的高溫制備方法、CN104826866A公開了以鎳為中間層的鈦鋼復合板的高溫軋制方法，上述三個專利文件中均通過在鈦鋼復合界面之間插入適當的金屬鎳做中間層，進而阻止鈦、鐵等元素的相互擴散，改善界面的結合效果，提高產品質量。

王敬忠，顏學柏，閻靜亞在《有色金屬》2009年61卷第4期39-42頁中發表的論文“鈦-鋼復合板生產中的過渡層材料”、CN104998903A公開的以銅為中間層鈦鋼復合板的制備方法、CN104874636A公開的以銅為中間層鈦鋼復合板的高溫制備方法以及CN104874635A公開的以銅為中間層高結合強度鈦鋼復合板的制備方法中，均采用以銅為中間層，防止鈦鋼復合板在制備過程中界面上鈦鐵化合物的生成，同時利用軋制過程將結合面液相擠出，獲得潔凈的新生面，從而實現鈦鋼界面的良好結合。

綜上所述，由于碳在β鈦中的擴散速度極具增大，導致鈦鋼復合板的軋制溫度較低，一般控制在920℃以下，不僅對坯料的規格尺寸形成了限制且對軋機的軋制能力也提出了更高的要求。另外，在石油化工、制鹽、電力、海水淡化、海洋工程等腐蝕環境條件下，往往結構件內外表面均處于腐蝕環境當中，需同時具備抗腐蝕性能。目前的研究現正主要針對單面鈦鋼復合板開展大量的研究工作，但是適應市場需求的雙面鈦鋼復合板相對應的制備技術研究較少。

面對實際應用環境對抗腐蝕材料的需求，迫切需要開發一種低成本、高性能的雙面鈦鋼復合板的高溫制備技術。

發明內容

基于上述現有技術的不足，本發明的目的是提供一種以IF鋼為過渡層的低成本、高性能雙面鈦鋼復合板及其高溫制備方法，通過控制鈦鋼復合界面上鈦、碳間的反應程度和反應物的分布狀態，提高軋制溫度，改善鈦鋼復合板界面的組織狀態，得到高質量的雙面鈦鋼復合板。該方法生產的鈦鋼復合板界面結合性能明顯提高、質量穩定性顯著提升、經濟成本低，坯料規格尺寸大且操作簡單。