[發(fā)明專利]利用電磁感應加熱軋制工藝制備鋼鋁復合板的方法

有效

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• 申請日: 2018-03-20
• 公開（公告）號: CN108421825B
• 公開（公告）日: 2019-06-07
• 發(fā)明（設計）人: 肖宏;祁梓宸;余超;許朋朋;趙云鵬;吳宗河
• 申請（專利權(quán)）人: 燕山大學
• 主分類號: B21B1/38
• 分類號: B21B1/38;B21B3/00;B21B45/00;C21D1/26;C22F1/04
• 代理公司: 北京孚睿灣知識產(chǎn)權(quán)代理事務所(普通合伙) 11474
• 代理人: 王冬杰;張冬花

本發(fā)明公開了一種利用電磁感應加熱軋制工藝制備鋼鋁復合板的方法，其包括步驟：S1板材的表面預處理；S2組坯和固定：鋼板和鋁板疊合之后通過放置墊片留出間隙，并用鉚釘固定；S3感應加熱組好的板坯：利用鐵磁材料，渦流加熱產(chǎn)生的熱效應可使鋼板溫度迅速提高，使鋼板溫度達到750℃?1000℃,鋁板溫度達到100℃?300℃，從而讓鋼板和鋁板產(chǎn)生大于500℃的溫差；S4軋制：加熱后的板坯立刻送入軋機軋制；S5退火及矯直。本發(fā)明所述的用于生產(chǎn)鋼鋁復合板的方法，大大降低了對軋機的能力要求和鋼鋁軋制復合臨界變形率，實現(xiàn)了鋼和鋁的協(xié)調(diào)變形，獲得的鋼鋁復合板具備良好的抗彎曲性能和高的結(jié)合性能，并且大大降低了鋼鋁復合板的加工硬化，提高了后續(xù)的加工性能。

技術領域

本發(fā)明屬于金屬層狀復合板制備技術領域，具體涉及一種利用電磁感應技術加熱軋制制備高性能鋼鋁復合板的方法。

背景技術

隨著科學技術和現(xiàn)代工業(yè)的迅速發(fā)展，單一組元的材料已經(jīng)很難滿足對材料綜合性能日益增高的要求，集合不同材料的物理和化學性能于一體的新型復合材料，隨之應運而生。作為新型復合材料的一種，金屬層狀復合材料是由兩種或兩種以上性能不同的金屬，通過各種復合技術實現(xiàn)冶金結(jié)合制備而成的金屬復合板，可以獲得單一金屬所不具備的力學、物理和化學性能。

鋼鋁復合板結(jié)合了鋼的高強度、耐磨性和鋁的質(zhì)輕、優(yōu)良的導電、導熱性、耐磨性等優(yōu)點，在航空、航天、機械、汽車都有很廣泛的應用。比如鋼鋁復合板材可以用作滑動軸承的軸瓦材料，鋁合金作為減摩合金提供較高的疲勞強度和承載能力，并且具備良好的散熱性和表面性能，高強度鋼作為瓦背不僅能提供所需的剛度和強度，同時還能將軸承和軸承座之間熱膨脹不同的問題減少到最小程度。

但是由于鋼和鋁材料之間的材料性能(變形抗力、塑性、導熱性、熔點等)差異較大，鋼鋁復合板的制備具有一定的難度。目前的制備方法主要有爆炸復合法、釬焊復合法和軋制復合法。相對于爆炸復合法和釬焊復合法，軋制復合法產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，設備簡單，易于大規(guī)模生產(chǎn)和自動化的實現(xiàn)。

目前鋼鋁復合板軋制復合法有冷軋和熱軋兩種方式。但是冷軋的復合工藝,鋼和鋁要達成有效的結(jié)合需要50％以上的首道次壓下率，這么巨大的單次變形量往往超出普通軋機的承受能力，板面越寬,厚度越薄,軋制負荷越大,冷軋復合越困難。鋼鋁熱軋一般在400℃-550℃下進行，但是鋼的變形量特別小，相對于鋁的變形基本沒有變化，并且得到的復合板結(jié)合強度較低。鋼鋁復合板不管是在冷軋工藝還是熱軋工藝下制備，由于鋁材的熔點低于鋼材的再結(jié)晶溫度，因此鋼材在大變形軋制中產(chǎn)生的加工硬化很難通過后期的退火進行消除，直接影響了鋼鋁復合板的再加工性能。

為了降低對軋機的能力要求和鋼鋁軋制復合臨界變形率，實現(xiàn)鋼和鋁的協(xié)調(diào)變形，并且使鋼鋁復合板具備良好的抗彎曲性能和高的結(jié)合性能，降低鋼鋁復合板的加工硬化，提高復合板后續(xù)的加工性能，需要一種新型的異溫軋制制備鋼鋁復合板的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有鋼鋁復合板熱軋和冷軋技術的缺陷，讓鋼板獲得較大變形量以此來改善鋼鋁復合板的變形協(xié)調(diào)性，并且使鋼鋁復合板具備良好的抗彎曲性能和高的結(jié)合性能，降低鋼鋁復合板的加工硬化，提高復合板后續(xù)的加工性能，本文提出一種利用電磁感應加熱軋制制備高性能鋼鋁復合板的方法。該方法利用鋼材和鋁材材料之間熱物性的差別，使用電磁感應加熱快速使鋼板溫度加熱到750℃-1000℃,鋁板溫度加熱到100℃-300℃，從而讓鋼鋁板形成溫差，進而減小板材之間變形抗力差實現(xiàn)協(xié)調(diào)變形，并且大大降低了對軋機的能力要求和鋼鋁軋制復合臨界變形率。

本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的：

本發(fā)明提供一種利用電磁感應加熱軋制制備高性能鋼鋁復合板的方法，包括以下步驟：

S1、板坯的預處理：截取長和寬尺寸相同的鋼板和鋁板做倒角處理后，將鋼板和鋁板分別進行退火處理，然后去除鋼板和鋁板待復合面的油污和氧化膜，并將得到的鋼板和鋁板進行真空保存?zhèn)溆茫?/p>