专利名称：一种复合钢的制造方法
技术领域：
本发明涉及一种复合钢的制造方法，属于金属材料制造领域。
背景技术：
复合钢由于具有良好的耐磨性能、拉延性能、硬度、韧性等优点，被应用到工业和 民用的各个领域，如建筑、化工机械、贮运、电力等，目前国内制造复合钢大致分为传统 的锻打方法，爆炸成型法和浇铸复合法。传统的锻打方法是把两种钢材加热到一定温度，用 压力锤进行锻打，使之合而为一，然后进行轧制的方法。这种方法因为两种钢材的温度和压 力锤的锻打时间和次数不好掌握，所以两种钢材夹气，夹灰多，而且轧制时需要二次加热， 容易使钢材脱碳，造成所需钢材含碳量下降，再加工性能差，这种方法生产的复合钢无论是 合格率还是在加工性能都很差。爆炸成型法为固相复合法，其特点适合于两种金属的大面 积复合及熔点相差悬殊的金属焊合。但不足的是采用爆炸成型法，因炸药爆炸时的冲击力 是不易控制的，因此造成金属复合界面有夹气，夹灰现象，致使产品质量不稳定，生产成本 高。同时采用爆炸成型法还存在炸药存放和爆破地点的选择，噪音处理，安全保障以及污染 严重等一系列问题。浇铸复合法是液固相复合，是将所需钢材置于钢模中，将熔融的基体钢水注入钢 模内与所需钢材复合，再以热轧制成复合钢。但因复合金属与基体钢的熔点不同，一方面在 浇铸时易使两种金属的结合部位产生熔损，复合界面易发生氧化现象，另一方面，两种金属 在高温下熔融复合的同时，造成高碳钢中的碳原子剧烈地向低碳钢方扩散，造成所需钢材 含碳下降，其次液固相复合在复合界面也同样存在夹气，夹灰以及再次加工性差，材料组合 尺寸和钢比精确度不高，均一性差等一系列问题。因此难以生产出优质的复合钢，再则采用 液固相复合的制造工艺相对复杂。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合钢的制造方法，该复合钢经高温热轧后，能使金属 界面粘合牢固、稳定，其材料断面组合尺寸和其他方法制成的复合钢相比，精确度高，成品 率高，不降低所需钢材的机械性能。为实现本发明的目的，本发明提供一种复合钢的制造方法，其包括以下步骤1)将钢板和基体钢进行校平，对所需钢板和基体钢的结合面进行去氧化层，除污 处理，使结合面光洁，平整；2)将钢板和基体钢叠放，所需钢板和基体钢的结合面的接触面积必须达到 100%，使结合面之间无空气；然后对结合面的四周接缝总长度的90% -100%进行焊合固 定，制成坯料；3)将上述的坯料在炉内加热至950-1000°C，保持20_30分钟，再进入热轧机进行 轧制后，按常规方法去应力退火处理，制成本发明的复合钢。优选地，对结合面四周的接缝长度进行100%全封闭焊合固定。
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优选地，所述复合钢是一层钢板一层基体钢、或两层基体钢中间夹一层钢板、或两 层钢板中间夹一层基体钢。更优选地，在所需钢板和基体钢的结合面中间还可以覆有一层面积同等大小的镍 箔或铜箔。所述的钢板包括碳钢、合金钢。所述的基体钢为熟铁。本发明首先将所需钢材与基体钢进行校平并打磨，使之光洁，平整，两种金属叠放 后，无空气进入，再在接触面四周接缝进行焊合固定，实现了复合过程中无氧化制造，通过 控制坯料的加热温度以及加热时间，使两种或多种金属内的原子被活化并相互进行扩散， 在热轧机外力的高压下，从而在极短的时间内完成金属间的结合，实现了两种金属的固相見合。本发明一种复合钢的制造方法即(固相复合法)，由于相对于浇铸复合法能避免 高温对两种金属的结合面产生的熔损以及高碳钢中的碳原子剧烈地向低碳钢方扩散，在保 持高碳钢的机械性能的同时，由于两种金属的复合界面无氧化气，且复合界面无夹气，夹灰 现象，而形成牢固连接界面，使结合界面稳定，并且有良好的再加工性能。本发明采用固相复合法，复合钢的组合尺寸以及钢比设计简单，精确，用料范围 广，制造工艺简单，易于工业化生产，成品率高，由于实现了复合过程中无氧化制造，能使复 合钢的成品率达到100%，本发明的坯料可以长时间放置，而不影响复合钢的性质。本发明 既保证了复合钢的极高复合强度，又保持了两种金属的原有的机械性能，真正实现了生产 优质复合钢的最佳技术。
具体实施例方式实施例11)将符合国家标准或使用技术要求的碳钢板和熟铁板进行校平，所碳钢板及熟铁 板的厚薄比例根据最终成品和轧制要求进行匹配，用打磨机对所需碳钢板和熟铁板的结合 面进行去氧化层，除污处理，使结合面光洁，平整；2)将一层碳钢板和一层熟铁板叠放，碳钢板和熟铁板的结合面的接触面积必须达 到100%，使结合面之间无空气；然后对结合面的四周接缝长度的95%进行焊合固定，制成 坯料；3)将上述的坯料在炉内加热至990°C，保持20分钟，使坯料内外温度达到一至，再 进入热轧机按要求进行轧制后，按常规方法去应力退火处理，制成本发明的复合钢；实施例21)将符合国家标准或使用技术要求的碳钢板和熟铁板进行校平，所需碳钢板及熟 铁板的厚薄比例根据最终成品和轧制要求进行匹配，用打磨机对碳钢板和熟铁板的结合面 进行去氧化层，除污处理，使结合面光洁，平整；2)将两层熟铁板中间夹一层碳钢板叠放，碳钢板和熟铁板的结合面的接触面积 必须达到100%，使结合面之间无空气，然后对结合面的四周接缝进行100%全封闭焊合固 定，制成坯料；3)将上述的坯料在炉内加热至950°C，保持28分钟，使坯料内外温度达到一至，再进入热轧机按要求进行轧制后，按常规方法去应力退火处理，制成本发明的复合钢。实施例3
选材两层合金钢板中间夹一层熟铁板，其他条件同实施例2。
实施例4
选材两层熟铁板中间夹一层合金钢板，其他条件同实施例2。
实施例5
选材一层合金钢和一层熟铁中间夹一层镍箔，
其他条件同实施例1。
实施例6
选材一层碳钢和一层熟铁中间夹一层铜箔，
其他条件同实施例2。
权利要求
一种复合钢的制造方法，其包括以下步骤1)将钢板和基体钢进行校平，对所需钢板和基体钢的结合面进行去氧化层，除污处理，使结合面光洁，平整；2)将钢板和基体钢叠放，所需钢板和基体钢的结合面的接触面积必须达到100％，使结合面之间无空气；然后对结合面的四周接缝总长度的90％ 100％进行焊合固定，制成坯料；3)将上述的坯料在炉内加热至950 1000℃，保持20 30分钟，再进入热轧机进行轧制后，按常规方法去应力退火处理，制成本发明的复合钢。
2.根据权利要求1所述的复合钢的制造方法，其特征在于对结合面四周的接缝进行 100%全封闭焊合固定。
3.根据权利要求1所述的复合钢的制造方法，其特征在于所述复合钢是一层钢板一 层基体钢、或两层基体钢中间夹一层钢板、或两层钢板中间夹一层基体钢。
4.根据权利要求2的复合钢的制造方法，其特征在于在所需钢板和基体钢的结合面 中间还可以覆有一层面积同等大小的镍箔或铜箔。
5.根据权利要求1所述的复合钢的制造方法，其特征在于所述的钢板包括碳钢或合 金钢，所述的基体钢为熟铁。
全文摘要
本发明提供一种复合钢的制造方法，首先将钢板和基体钢进行校平，对所需钢板和基体钢的结合面进行去氧化层，除污处理，使结合面光洁，平整；再将将钢板和基体钢叠放，所需钢板和基体钢的结合面的接触面积必须达到100％，使结合面之间无空气；然后对结合面的四周接缝进行焊合固定，制成坯料；将坯料在炉内加热至950-1000℃，保持20-30分钟，使内外温度达到一致，再进入热轧机进行轧制后，按常规方法去应力退火处理，制成本发明的复合钢；本发明复合钢的制造工艺简单，易于工业化生产，成品率高，由于实现了复合过程中无氧化制造，能使复合钢的成品率达到100％。
文档编号B21C37/02GK101947571SQ201010272980
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月6日 优先权日2010年9月6日
发明者杨自芬 申请人:杨自芬