一种轧制汽车钢复合板的方法与流程

文档序号:12850981阅读:223来源:国知局

本发明目的是提供一种轧制汽车钢复合板的方法,属于复合材料制造领域。



背景技术:

汽车钢的轻量化发展新方向除轻质合金和复合材料外,通过零件整体质量的降低起到轻量化的作用,主要方法包括钢铁材料的复合化和钢铁材料的低密度化。twip钢同时显示出非常高的强度和延展性。然而,由于twip钢经常面临诸如点焊期间液态金属脆化,成型后延迟断裂以及劣化的板材表面质量等问题,twip钢在汽车行业的广泛商业化不得不被推迟。低碳(lc)钢和无间隙(if)钢等低成本商用钢具有良好的塑性,延展性和表面质量,但强度很低;如能开发一种既有高强度,高延展性和表面质量汽车钢,将带来极大的市场价值。



技术实现要素:

本发明的将提供一种轧制汽车钢复合板的方法方法,可克服汽车钢twip钢的表面质量,焊接性差,成形性差等缺点。

本发明是这样实现的,其特征在于加工步骤为:

(1)制坯原料选择:芯层材料选用twip钢,复层材料选用低碳(lc)钢和无间隙(if)钢;

(2)制坯:将步骤(1)选好的芯层材料和复层材料采用机械方法进行表面处理,使氧化皮、钝化层等杂质去除;然后使用钢丝刷或拉丝机对待复合面进行精细打磨,增加表面的粗糙度利于后续复合;最后使用酒精清洗表面去除油污,脏物等,吹干;之后进行下列对称三层复合板坯制备(复层与芯层板厚根据实际产品要求选择),芯层材料放中间,其外层叠放步骤(1)选好的复层材料,复层与芯层待复合表面相贴合,复层材料稍大于芯层材料,然后密封焊接复层材料,并预留抽气管,通过高真空扩散泵机组对复合板坯抽真空至1x10-2~1x10-3pa,并保压2小时后,热封抽气管,得到真空复合板坯;

(3)轧制:将步骤(2)制得的真空复合板坯送入加热炉内,进行常规加热,加热温度为1200℃~1250℃,之后送入轧机轧制,开轧温度为1100℃~1150℃,终轧温度900℃~950℃,累积轧制压下率大于75%,空冷,然后对复合板进行冷轧,冷轧产品规格;

(4)退火:将步骤(3)制得冷轧复合板退火处理,退火温度800~840℃退火时间30~60s。

本发明优点及积极效果:

通过twip钢基材的表面被低成本的商业钢例如低碳(lc)钢和无间隙(if)钢代替,使汽车钢复合板具有优异的延迟断裂性,点焊性和表面质量的优点,克服twip钢的缺点。此外,通过控制芯层twip钢的体积(或厚度)分数,制造的twip钢复合板具有非常宽范围的力学性能。

附图说明

图1复合板截面示意图;

图中1——边部覆层,2——覆层,3——隔离剂,4——基层,5——预留空隙,6——边部覆层,7——抽气管。

具体实现方式:

现以生产3mm厚三层汽车钢复合板为例,如图1所示。本发明的制作工序为:制坯原料选择→制坯→轧制→退火。

加工步骤为:

(1)制坯原料选择:芯层材料选用200mmx100mmx20mm厚fe-25mn-3al-3si钢,复层材料选用200mmx100mmx20mm厚if钢;

(2)制坯:将步骤(1)选好的基层材料和抗菌复层材料采用机械方法进行表面处理,使氧化皮、钝化层等杂质去除;然后使用钢丝刷或拉丝机对待复合面进行精细打磨,增加表面的粗糙度利于后续复合;最后使用酒精清洗表面去除油污,脏物等,吹干;之后进行下列对称三层复合板坯制备(三层厚度比为1:1:1),芯层材料放中间,其外层叠放步骤(1)选好的复层材料,复层与芯层待复合表面相贴合,复层材料稍大于芯层材料,然后密封焊接复层材料,并预留抽气管,通过高真空扩散泵机组对复合板坯抽真空至1x10-2~1x10-3pa,并保压2小时后,热封抽气管,得到真空复合板坯;

(3)轧制:将步骤(2)制得的真空复合板坯送入加热炉内,进行常规加热,加热温度为1200℃~1250℃,之后送入轧机轧制,开轧温度为1100℃~1150℃,终轧温度900℃~950℃,累积轧制压下率90%,空冷,然后对复合板进行冷轧,冷轧至3mm;

(4)退火:将步骤(3)制得冷轧复合板退火处理,退火温度800~840℃退火时间30~60s。



技术特征:

技术总结
本发明目的是提供一种轧制汽车钢复合板的方法,属于复合材料制造领域。该方法包括制坯原料选择、制坯、轧制和退火四大步骤,该方法生产的汽车钢复合板,芯层材料选用TWIP钢,上下复层材料选用低碳(LC)钢和无间隙(IF)钢,实现了牢固的冶金结合,界面结合强度大于220MPa;同时,通过TWIP钢基材的表面被低成本的商业钢,例如低碳(LC)钢和无间隙(IF)钢代替,使汽车钢复合板具有优异的延迟断裂性,点焊性和表面质量的优点,克服TWIP钢的缺点。此外,通过控制芯层TWIP钢的体积(或厚度)分数,制造的TWIP钢复合板具有非常宽范围的力学性能。

技术研发人员:李娟;赵广辉;马立峰;黄庆学;李华英
受保护的技术使用者:太原科技大学
技术研发日:2017.08.02
技术公布日:2017.11.03
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