本发明属于材料加工的
技术领域：
，具体涉及一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法。
背景技术：
：钛-铁-不锈钢三层复合板的研发意图是替代普通铁锅的新型材料，基层铁决定复合板整体具有优良的导热性能，内层钛优良的生物相容性使得复合板本身安全卫生，外层不锈钢能够减小纯铁过软的弊端。炊具制备主要通过冲压工艺进行生产，板材的塑性直接决定生产过程中的成品率；钛-铁-不锈钢三层复合板不仅限于制造炊具，因其两侧覆层优异的耐腐蚀性能，同样可以作为结构件大量的应用于工程建设中，因此为满足工程建设的安全性，需要进一步提高板材的强度。目前，钛-铁-不锈钢三层复合板属于一种新型的功能材料，对于此种复合板的热处理研究开展较少，亟需开发出针对钛-铁-不锈钢三层复合板各项性能进行可控提升的热处理工艺体系，以满足钛-铁-不锈钢三层复合板不同工作环境中的服役要求。技术实现要素：本发明的目的在于克服现有技术中存在的问题，提供一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，该方法可以有效控制钛-铁-不锈钢三层复合板的不同力学性能(强度或塑性)的提高，可根据不同的钛-铁-不锈钢三层复合板产品应用背景要求进行不同性能方面的调控，进一步提高钛-铁-不锈钢三层复合板产品的成品率，生产成本低，生产效率高。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：本发明的一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：步骤1：将待热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板直接置于预热后的加热炉中，随炉升温加热至450-750℃，保温，其中，加热炉的预热温度为200±20℃，加热炉的升温速率为500～550℃/h；步骤2：将保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板取出，置于空气中，自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。所述的步骤1中，根据对制备的钛-铁-不锈钢三层复合板需求，选用以下工艺中的一种：(1)保温工艺为：保温温度t1为450-550℃，保温时间t1为0.5-2h；优选为490℃保温1h；(2)保温工艺为：保温温度t2为550℃<t2≤750℃，保温时间t2为0.5-2h，优选为580℃保温1.5h；采用本发明的热处理方法，得到的热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板，当采用保温工艺(1)时，其拉伸强度相较于未进行热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板的拉伸强度有所提升，提升百分比为1.9％～6.3％，拉伸强度最大值可达到545mpa；当采用保温工艺(2)时，其延伸率相较于未进行热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板的延伸率有所提升，提升百分比为12.3％～25％，延伸率最大值可达到39.6％。本发明的一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，其有益效果为：采用本发明所述热处理工艺进行处理的钛-铁-不锈钢三层复合板，可以根据对保温工艺的调节，得到系列产品，具体为在特定的不同的工艺参数范围内，能够有效的提高钛-铁-不锈钢三层复合板的不同方面的力学性能(强度或塑性)，满足钛-铁-不锈钢三层复合板在不同的应用背景下所需主要力学性能的提升。本发明所述的钛-铁-不锈钢三层复合板热处理工艺，提前对加热炉进行预升温，可以缩短钛-铁-不锈钢三层复合板的加热时间，从而降低钛-铁-不锈钢三层复合板中钛覆层和不锈钢覆层的氧化程度；同时缩短钛-铁-不锈钢三层复合板的加热时间，可以降低钛覆层与铁基层之间ti-fe元素扩散的程度，保证钛-铁-不锈钢三层复合板的层间结合强度。具体实施方式为进一步了解本发明的内容，下面结合具体实施例对本发明进行进一步说明：实施例1一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至490℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在490℃下保温1h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例2一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至520℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在520℃下保温1h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例3一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至550℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在550℃下保温0.5h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例4一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至550℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在550℃下保温1h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例5一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至550℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在550℃下保温1.5h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例6一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至550℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在550℃下保温2h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例7一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至580℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在580℃下保温0.5h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例8一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至580℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在580℃下保温1h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例9一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至580℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在580℃下保温1.5h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例10一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至580℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在580℃下保温2h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。实施例11一种钛-铁-不锈钢三层复合板的热处理工艺方法，包括以下步骤：(1)通过轧制工艺制备出1.5mm厚度的钛-铁-不锈钢三层复合板；(2)将加热炉空炉升温至200℃；(3)将钛-铁-不锈钢三层复合板置于200℃的加热炉中，随炉升温加热至610℃，加热炉升温速率为550℃/h；(4)在610℃下保温1h；(5)保温结束后，取出保温后的钛-铁-不锈钢三层复合板，置于空气中自然冷却至室温，得到热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板。对本实施例制备的热处理的钛-铁-不锈钢三层复合板采用gb/t228.1-2010标准进行单向拉伸试验，其拉伸试验结果见表1。原始板材和各实施例的力学性能测试结果如下表所示：编号拉伸强度/mpa延伸率/％原始板材51331.7实施例154527.15实施例253229.55实施例353029.9实施例453730.5实施例552530.35实施例652329.3实施例747837.45实施例849237.75实施例948239.6实施例1048335.6实施例1148237.3本发明的发明人经过大量的试验得到，经过不同工艺参数进行热处理工艺下的钛-铁-不锈钢三层复合板，可达到不同方面力学性能的要求。试验对比发现，固定热处理温度，改变保温时间，随着保温时间的增加，钛-铁-不锈钢三层复合板的拉伸强度出现先增大后减小的趋势，同样的，钛-铁-不锈钢三层复合板的延伸率也出现先增大后减小的趋势。固定保温时长，改变热处理温度，对比不同组的检测结果，没有发现钛-铁-不锈钢三层复合板热处理后的拉伸强度及延伸率存在明显的线性规律；但加入原始板材后对比发现：当热处理温度为550℃及以下温度的不同保温时长进行热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板，其拉伸强度均高于钛-铁-不锈钢三层复合板原始板材，但延伸率均低于原始板材，490℃保温1h的拉伸强度最大为545mpa；当热处理温度为580℃及以上温度的不同保温时长进行热处理后的钛-铁-不锈钢三层复合板，其拉伸强度均低于钛-铁-不锈钢三层复合板原始板材，但延伸率均高于原始板材，580℃保温1.5h的延伸率最大达到39.6％。当前第1页1 2 3