专利转让平台_买专利_卖专利_中国高校专利技术交易-买卖发明专利上知查网

全部分类
全部分类
多层不锈钢金属复合板的轧制方法

多层不锈钢金属复合板的轧制方法

IPC分类号 : B21B1/38,B21B47/00,B21B45/04

申请号
CN201610970924.3
可选规格
  • 专利类型: 发明专利
  • 法律状态: 有权
  • 申请日:
  • 公开号:
  • 公开日: 2018-06-15
  • 主分类号: B21B1/38
  • 专利权人: 兰州理工大学

专利摘要

多层不锈钢金属复合板的轧制方法,选用厚度较厚的马氏体型不锈钢作为中间层,然后两侧依次叠放厚度较薄的奥氏体型不锈钢和马氏体型不锈钢经热轧复合而成;其制作过程为:轧制前对板材进行表面处理,然后依次叠放,采用氩弧焊将叠放好的多层金属四周进行焊接,确保板材在加热时不被氧化,焊接好的板材,通过控制轧制温度和轧制压下量进行多道次轧制。轧制后的复合板进行空冷,对其进行组织和性能分析,根据分析结果选取合理的热处理工艺,即完全退火+淬火+回火的热处理制度进一步改善金属的复合板的性能。

权利要求

1.多层不锈钢金属复合板的轧制方法,其特征在于,将多层不锈钢板材进行叠轧复合而成,实现了多层金属的有效结合,其步骤为:

(1)板材的选取和裁剪尺寸:选取强度为550~850MPa,退火态和硬度为180~270HV,退火态的第一种马氏体不锈钢作为复合板的中间层;又在中间层的上下表面依次叠放奥氏体不锈钢和第二种马氏体不锈钢;

(2板材表面处理:将裁剪好的板材,先用配成预设比例的硝酸、盐酸水溶液除去氧化物,

再用钢丝刷和砂纸对表面进行打磨,完全处理掉板材表面的氧化物,增加表面的摩擦性,最后再用丙酮和酒精清洗表面;

(3)组坯焊接:将清理好的板材叠放好,将叠好的板材固定,然后利用氩弧焊自熔的方法对四周进行固定焊接;

(4)轧制:将焊接好的叠放板材,放入箱式加热炉中进行随炉加热;加热温度控制在1130~1300℃,进而通过调节道次压下量13~40%和轧制道次3~10次进行轧制;

(5)后续热处理:对轧制后的复合板进行去应力退火,然后进行淬火+回火得到性能良好的多层不锈钢轧制复合板材。

2. 根据权利要求1所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,其特征在于中间层所用第一种马氏体不锈钢是Cr13型,或者Cr17型,或者9Cr18,或者9Cr18MoV不锈钢;第二种马氏体不锈钢在选用上和第一种马氏体不锈钢保持一致, 奥氏体不锈钢是304,或者316,或者316L。

3.根据权利要求1所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,其特征在于轧制加热温度分别控制在1130℃,或者1180℃,或者1250℃,或者1300℃,轧制速度为0.5m/s。

4.根据权利要求1所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,其特征在于根据轧制后板材厚度的要求选取3~10道次,其对应的总压下量为53~82%。

5.根据权利要求1所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,其特征在于采取的是分段式轧制,即轧制十道次需进行三道次+四道次+三道次的分段轧制。

说明书

技术领域

本发明涉及异种金属材料连接技术领域,实现多层马氏体不锈钢和奥氏体不锈钢的热轧复合。

背景技术

目前国内外对于金属层状复合材料的生产主要采用固-固相复合法,液-固相复合法,液-液相复合法,其中固-固相复合法主要包括爆炸复合法,轧制复合法,爆炸+轧制复合法,扩散焊接法以及挤压复合法;液-固复合法主要有浇注复合法,反向凝固法及铸轧法;液-液复合法最常用的是电磁连铸工艺。自1956年,美国人率先提出以表面处理、轧制复合及退火处理的“三步法”冷轧复合的工艺制备复合板材以来,热轧复合法和异步轧制复合法也相继成为制备金属复合板的重要方法,并在1953年俄罗斯人已经开始真空热轧复合的实验。但是真空轧制法,很难满足轧制时所需的最低真空度(10-5~10-6Pa)及非氧化气氛设计的要求,并且制备过程繁琐,生产成本和设备高,故目前未能实现大面积的生产化应用。本发明采取的复合板组坯形式和四周焊接后分段式热轧法,克服了爆炸复合工艺,板材厚度受限,生产的复合板缺陷多,界面产生大的加工硬化,爆炸时产生剧烈的震动和噪音,环境污染严重,自动化程度低等不足以及克服了铸造法因两种金属熔点不同而易引起结合部位熔损的缺陷。同时,根据对国内研究者研究成果的阅读发现,在国内对于复合板生产的研究大多集中在层数较少(2-5层)上,并且大多集中在有色金属间的复合,有色金属和钢的复合,即铝/钛,铝/镁,铝/铜,铝/锌,铝/钢等,对于不锈钢的复合也大多局限于低碳钢,低合金钢与不锈钢的复合。本发明提出的多层奥氏体不锈钢和马氏体不锈钢的复合技术实现了15层金属的直接复合,它是将马氏体不锈钢的强度和硬度与奥氏体不锈钢优良的塑韧性及耐蚀性结合起来,制备出综合性能优越的不锈钢复合板材。

发明内容

本发明的目的是提供一种多层不锈钢金属复合板的轧制方法。

本发明是多层不锈钢金属复合板的轧制方法,将多层不锈钢板材进行叠轧复合而成,实现了多层金属的有效结合,其步骤为:

(1) 板材的选取和裁剪尺寸:选取强度为550~850MPa,退火态和硬度为180~270HV,退火态的第一种马氏体不锈钢作为复合板的中间层;又在中间层的上下表面依次叠放奥氏体不锈钢和第二种马氏体不锈钢;

(2 板材表面处理:将裁剪好的板材,先用配成预设比例的硝酸、盐酸水溶液除去氧化物,

再用钢丝刷和砂纸对表面进行打磨,完全处理掉板材表面的氧化物,增加表面的摩擦性,最后再用丙酮和酒精清洗表面;

(3)组坯焊接:将清理好的板材叠放好,将叠好的板材固定,然后利用氩弧焊自熔的方法对四周进行固定焊接;

(4)轧制:将焊接好的叠放板材,放入箱式加热炉中进行随炉加热;加热温度控制在1130~1300℃,进而通过调节道次压下量13~40%和轧制道次3~10次进行轧制;

(5)后续热处理:对轧制后的复合板进行去应力退火,然后进行淬火+回火得到性能良好的多层不锈钢轧制复合板材。

本发明的有益效果是实现多层(15层以上)不锈钢板材的对称轧制,热轧后的板材最大抗拉强度可达1050MPa左右,抗弯强度可达3500MPa左右。可根据轧制后板材厚度的要求选取不同道次或者不同压下量的轧制工艺。特别采取三道次+四道次+三道次的分段式轧制,保证了轧制板材在轧制过程中具有较低的变形抗力,同时保证了开轧温度和轧后的温度。本发明实现了板材在长度方向尺寸剧烈增大,经十道次轧制厚的板材延伸系数可达5.5左右;而宽度方向尺寸增加微小,宽展系数接近1.0。故该发明适合制作长薄型复合板。本发明操作简单,生产时间短,复合板质量性能稳定。

附图说明

图1是本发明复合板组坯结构图,图中1、中间第一种马氏体不锈钢,2、奥氏体不锈钢,3、第二种马氏体不锈钢;图2是本发明复合板坯四周焊接示意图;图3是本发明复合板坯四周焊接后的焊缝示意图;图4是本发明利用二辊轧机进行复合轧制的示意图,图中4、上轧辊,5、下轧辊,6、复合板;图5是本发明经轧制后的板材实体图;图6是实施例子中轧制温度为1180℃,经过三段式(三道次+四道次+三道次)热轧后得到的15层马氏体/奥氏体不锈钢复合板的金相组织图;图7是本发明整体的实施流程图。

具体实施方式

本发明是多层不锈钢金属复合板的轧制方法,将多层不锈钢板材进行叠轧复合而成,实现了多层金属的有效结合,如图7所示,其步骤为:

(1) 板材的选取和裁剪尺寸:选取强度为550~850MPa,退火态和硬度为180~270HV,退火态的第一种马氏体不锈钢作为复合板的中间层;又在中间层的上下表面依次叠放奥氏体不锈钢和第二种马氏体不锈钢;

(2 板材表面处理:将裁剪好的板材,先用配成预设比例的硝酸、盐酸水溶液除去氧化物,

再用钢丝刷和砂纸对表面进行打磨,完全处理掉板材表面的氧化物,增加表面的摩擦性,最后再用丙酮和酒精清洗表面;

(3)组坯焊接:将清理好的板材叠放好,将叠好的板材固定,然后利用氩弧焊自熔的方法对四周进行固定焊接;

(4)轧制:将焊接好的叠放板材,放入箱式加热炉中进行随炉加热;加热温度控制在1130~1300℃,进而通过调节道次压下量13~40%和轧制道次3~10次进行轧制;

(5)后续热处理:对轧制后的复合板进行去应力退火,然后进行淬火+回火得到性能良好的多层不锈钢轧制复合板材。

本发明先根据设计要求进行不同厚度轧制板材的表面处理、组坯焊接、进行不同工艺参数的轧制复合,进行后续的热处理。特别组坯焊接的工装以及工艺参数是保证轧制复合板材后续轧制出较高性能复合板材的前提条件;本发明利用氩弧焊自熔的方法,对依次叠放的板材进行了四周焊接,对板材起到了有效的固定作用,避免了多层板材在轧制时发生错动,四周焊接可有效实现了多层金属的复合。同时可避免板材结合界面在加热过程和高温轧制时发生大量氧化,从而提高了界面的结合质量。轧制工艺参数以及热处理工艺参数又是决定复合板材得到更好冶金结合和得到优越性能的根本因素。

以上所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,中间层所用第一种马氏体不锈钢是Cr13型,或者Cr17型,或者9Cr18,或者9Cr18MoV不锈钢;第二种马氏体不锈钢在选用上和第一种马氏体不锈钢保持一致, 奥氏体不锈钢是304,或者316,或者316L。

以上所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,轧制加热温度分别控制在1250℃左右,即1130℃,或者1180℃,或者1250℃,或者1300℃,轧制速度为0.5m/s。

以上所述的多层不锈钢复合板的轧制方法,根据轧制后板材厚度的要求选取3~10道次,其对应的总压下量为53~82%。

以上所述的多层不锈钢金属复合板的轧制方法,采取的是分段式轧制,即轧制十道次需进行三道次+四道次+三道次的分段轧制。

本实例是选用3mm厚的马氏体不锈钢作为中间层,如图1所示,两侧依次叠放1mm厚的奥氏体不锈钢和1mm厚的同种马氏体不锈钢。首先将这三种板材统一裁剪成尺寸相等的板材,然后至于王水稀释液中浸泡30min左右,取出后用清水冲洗干净后用吹风机吹干,接着用钢刷和砂纸进行打磨板材表面至光亮,最后用丙酮和酒精清洗表面。板材表面清理结束后根据图1进行组坯,其原始板坯厚度为17mm,组坯好以后利用氩弧焊自熔的方法,根据图2、图3和4对板坯四周进行焊接。经焊接好的板坯放入箱式加热炉进行加热和保温,然后根据控制轧制温度和压下量对板坯在二辊轧机上进行多道次轧制,经轧制后的板材空冷至室温,然后对轧制态板材进行取材研究,最后根据研究结果,选取880℃保温5h随炉冷却完全退火+1020℃保温15min水淬+250℃保温2h低温回火的热处理工艺对轧制态复合板材进行最终热处理,提高使用性能。根据图6显示的结果,其制作过程为:将组坯好的板材放入箱式加热炉中随炉加热至1180℃保温40min然后进行三道次轧制,道次压下量分别控制在20~30%左右,轧制厚板材从17mm变为8mm左右。为了防止三道次轧制后由于板材温度的降低带来变形抗力的增加进而增大轧机负荷,并且影响到界面进一步的轧制复合质量,故将三道次轧制后的板材,重新放入加热炉中进行加热保温15min,然后再进行四道次轧制,道次压下量分别控制在15~20%左右,轧制厚板材厚度变为5mm左右。随后将轧制后的板材再重新放入加热炉中加热保温10min,然后进行三道次轧制,道次压下率分别控制在35%左右,轧制后板材的最终厚度为3.46mm。总计对复合板材进行了十道次轧制,其总压下量为80%。

多层不锈钢金属复合板的轧制方法专利购买费用说明

专利买卖交易资料

Q:办理专利转让的流程及所需资料

A:专利权人变更需要办理著录项目变更手续,有代理机构的,变更手续应当由代理机构办理。

1:专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2:按规定缴纳著录项目变更手续费。

3:同时提交相关证明文件原件。

4:专利权转移的,变更后的专利权人委托新专利代理机构的,应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A:(1)直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,(2)通过代办处缴纳,(3)通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q:专利转让变更,多久能出结果

A:著录项目变更请求书递交后,一般1-2个月左右就会收到通知,国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。

动态评分

0.0

没有评分数据
没有评价数据
×

打开微信,点击底部的“发现”

使用“扫一扫”即可将网页分享至朋友圈

×
复制
用户中心
我的足迹
我的收藏

您的购物车还是空的,您可以

  • 微信公众号

    微信公众号
在线留言
返回顶部