復合耐磨鋼板的軋制工藝的制作方法
【專利摘要】本發明涉及耐磨板材，具體說是復合耐磨鋼板的軋制工藝，其按以下步驟進行：取3mm厚的高強度耐磨鋼板和10mm厚的普碳鋼板，分別裁切成等長、等寬的形狀，再進行酸洗、脫脂、機械打磨；將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體；將復合坯體放入加熱爐中加熱后，采用軋機進行熱軋，得到復合耐磨鋼板。由于普碳鋼板整體性能優異，強度、塑形、焊接等性能較高，其成本較低；而高強度耐磨鋼板具有高淬透性、高韌性，且具有優良的低溫韌性、抗裂性能和焊接性能；因此本發明將普碳鋼板和高強度耐磨鋼板熱軋復合，復合采用三道次壓下，可獲得成本較低，各方面性能優異的板材。
【專利說明】
復合耐磨鋼板的軋制工藝
技術領域
[0001 ]本發明涉及耐磨鋼板，具體說是復合耐磨鋼板的乳制工藝。
【背景技術】
[0002]金屬基復合板材的出現和發展，大大地改善及拓展了傳統單一金屬材料的性能及使用范圍。金屬基復合板材比傳統的單一金屬材料有更高的比張度、比剛度和比強度等;其是以一種金屬作為基材，以另一種不同物理、化學性能的材料作為復材，并利用復合技術將其進行結合的一種新型復合板材。這對于我國缺乏鎳、鉻資源的國家來說有著重大意義和社會效益。
[0003]隨著冶金、化工等經濟支柱性產業的迅速發展，如礦山機械、煤炭采運、石油化工、建材裝飾、船舶工程等對耐磨材料復合板的需求倍增，如礦山機械用軌道、煤炭采用選煤機械、石油天然氣輸送管道及船體、結構件等。但現有的復合鋼板由于存在工藝和選材的缺陷，導致耐磨性、耐蝕性、強度等不夠理想。
【發明內容】
[0004]針對上述技術問題，本發明提供一種強度較高、耐磨性較好的復合耐磨鋼板的乳制工藝。
[0005]本發明采用的技術方案為:復合耐磨鋼板的乳制工藝，其按以下步驟進行:
(I)取3_厚的高強度耐磨鋼板和1mm厚的普碳鋼板，分別裁切成等長、等寬的形狀;所述普碳鋼板成分的質量百分比為，C: 0.I —0.2%、S1: 0.15—0.35%、Mn: 0.5—I.4%、P:彡0.04%、S:彡0.04%，余量為Fe ；所述高強度耐磨鋼板成分的質量百分比為，C: 0.20-0.35%、W:
1.0-2.0%、S1:0.5-1.5%、Mn:0.8-1.5%、Cr:1.0-2.0%、T1:1.0-2.0%、S:彡0.04%、P:彡0.04%，余量為Fe。
[0006](2)分別對上述兩鋼板的表面進行酸洗和脫脂；
(3)然后分別對脫脂后的鋼板的表面進行機械打磨；
(4)將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體；
(5)將復合坯體放入加熱爐中加熱后，采用乳機進行熱乳，得到復合耐磨鋼板。
[0007]作為優選，在加熱爐內加熱至鋼板的奧氏體化溫度后，保溫30min。
[0008]作為優選，熱乳的溫度為1100—1200°C。
[0009]作為優選，熱乳采用三道次壓下，總壓下率為70%。
[0010]作為優選，第一道次壓下率為30%，第二次道次壓下率為30%，第三次道次壓下率為10%。
[0011 ]由于普碳鋼板整體性能優異，強度、塑形、焊接等性能較高，其成本較低;而高強度耐磨鋼板具有高淬透性、高韌性，且具有優良的低溫韌性、抗裂性能和焊接性能；因此本發明將普碳鋼板和高強度耐磨鋼板熱乳復合，復合采用三道次壓下，可獲得成本較低，各方面性能優異的板材。
【具體實施方式】
[0012]下面將詳細說明本發明，在此本發明的示意性實施例以及說明用來解釋本發明，但并不作為對本發明的限定。
[0013]復合耐磨鋼板的乳制工藝，其按以下步驟進行:
首先取3mm厚的高強度耐磨鋼板和1mm厚的普碳鋼板，分別裁切成等長、等寬的形狀；對上述兩鋼板的表面進行酸洗和脫脂，防止熱乳時帶入雜質，降低結合率;然后分別對脫脂后的鋼板的表面進行機械打磨，直至完全露出新鮮金屬，可提高熱乳的結合率。
[0014]然后將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體;再將復合坯體放入加熱爐中加熱后，采用乳機進行熱乳，得到復合耐磨鋼板;在加熱爐內加熱至鋼板的奧氏體化溫度后，保溫30111丨11，有利于熱乳;熱乳的溫度為1100—1200°(:，并采用三道次壓下，總壓下率為70%;第一道次壓下率為30%，第二次道次壓下率為30%，第三次道次壓下率為10%，從而大大提高結合強度。
[0015]本發明中普碳鋼板成分的質量百分比為，C: 0.1—0.2%,Si: 0.15—0.35%,Mn:0.5—1.4%、P:彡0.04%、S:彡0.04%，余量為Fe ;高強度耐磨鋼板成分的質量百分比為，C:
0.20-0.35%、W:1.0-2.0%、S1:0.5-1.5%、Mn:0.8-1.5%、Cr:1.0-2.0%、T1:1.0-2.0%、S:彡
0.04%、P:彡 0.04%，余量為Fe。
[0016]本發明中鉻Cr可與C反應形成Cr6CXr7C3和Cr23C6等碳化物，但由于鉻的碳化物顯微硬度低，且其形貌由于呈長條形而導致其韌性較差，在基體組織凝固過程中優先形成；因此，本發明中Cr元素的加入量較少，少量的Cr還可以使其固溶于奧氏體中，主要起提高基體的淬硬性和淬透性作用。
[0017]鎢W在制備鑄鋼的過程中，可縮小奧氏體區域，降低碳在奧氏體內的溶解度，使共晶點和共析點向含碳量低的方向移動。隨著含鎢量的增加，可降低臨界冷卻速度，使奧氏體更傾向于轉變為馬氏或貝氏體，從而增加基體硬度，使得鎢系合金鑄鋼具有很高的耐磨性。
[0018]鈦Ti是強碳化物形成元素，與鋼液中的C元素反應形成大量細小、彌散分布的TiC質點，可以細化奧氏體枝晶，改善共晶碳化物的形態與分布。故在成分設計中，直接將Ti含量控制在1.0-2.0%，直接將合金加入鋼液中，以便易于熔化，通過所采用的中頻感應熔煉爐電磁場攪拌作用使其產生大量相對均勻的TiC質點。但是，鋼液中Ti元素含量過少或過多都不利于達到實際效果，過少則不利于使基體產生足夠多的結晶核心質點和共晶碳化物來細化碳化物，過多則使鋼液的流動性和充型能力降低，不利于提高工件致密性，對耐磨性能有負面影響，所以在其成分設計中控制其上限為2.0%。
[0019]實施例1
取3mm厚的高強度耐磨鋼板和1mm厚的普碳鋼板，普碳鋼板成分的質量百分比為，C:0.1%、S1: 0.15%,Mn: I.4%、P: 0.04%、S: 0.04%，余量為Fe，高強度耐磨鋼板成分的質量百分比為，C:0.20%、W:1.0%、Si: I.5%、Mn: I.5%、Cr: I.0%、T1:1.0%、S:0.04%、P: 0.04%，余量為Fe;再將兩鋼板分別裁切成等長、等寬的形狀;然后對上述兩鋼板的表面進行酸洗和脫脂，再進行機械打磨，直至完全露出新鮮金屬;接著將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體;再將復合坯體放入加熱爐中加熱至奧氏體化溫度后，保溫30min ；然后采用乳機進行熱乳，熱乳的溫度為1100°C，并采用三道次壓下，第一道次壓下率為30%，第二次道次壓下率為30%，第三次道次壓下率為10%，總壓下率為70%，最后得到復合耐磨鋼板，測試得到屈服強度為465MPa，抗拉強度為644MPa，伸長率為18.2%，界面結合率為99.2%，結合強度為758 MPa。
[0020]實施例2
取3mm厚的高強度耐磨鋼板和1mm厚的普碳鋼板，普碳鋼板成分的質量百分比為，C:0.15%、S1: 0.25%、Mn: 1%、P: 0.03%、S: 0.03%，余量為Fe，高強度耐磨鋼板成分的質量百分比為，C: 0.28%、W:1.5%、S1:1.0%、Μη:1.1%、Cr:1.5%、T1:1.5%、S: 0.03%、P: 0.03%，余量為Fe，余量為Fe;再將兩鋼板分別裁切成等長、等寬的形狀;然后對上述兩鋼板的表面進行酸洗和脫月旨，再進行機械打磨，直至完全露出新鮮金屬;接著將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體;再將復合坯體放入加熱爐中加熱至奧氏體化溫度后，保溫30min;然后采用乳機進行熱乳，熱乳的溫度為1200°C，并采用三道次壓下，第一道次壓下率為30%，第二次道次壓下率為30%，第三次道次壓下率為10%，總壓下率為70%，最后得到復合耐磨鋼板，測試得到屈服強度為552MPa，抗拉強度為688MPa，伸長率為20.3%，界面結合率為99.9%，結合強度為806MPa。
[0021]實施例3
取3mm厚的高強度耐磨鋼板和1mm厚的普碳鋼板，普碳鋼板成分的質量百分比為，C:
0.2%、S1: 0.35%,Mn: 0.5%、P: 0.02%、S: 0.02%，余量為Fe，高強度耐磨鋼板成分的質量百分比為，C: 0.35%、W: 2.0%、S1: 0.5%、Mn: 0.8%、Cr: 2.0%、T1: 2.0%、S: 0.02%、P: 0.03%，余量為Fe ；再將兩鋼板分別裁切成等長、等寬的形狀;然后對上述兩鋼板的表面進行酸洗和脫脂，再進行機械打磨，直至完全露出新鮮金屬;接著將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體;再將復合坯體放入加熱爐中加熱至奧氏體化溫度后，保溫30min;然后采用乳機進行熱乳，熱乳的溫度為1200°C，并采用三道次壓下，第一道次壓下率為30%，第二次道次壓下率為30%，第三次道次壓下率為10%，總壓下率為70%，最后得到復合耐磨鋼板，測試得到屈服強度為513MPa，抗拉強度為600MPa，伸長率為19.2%，界面結合率為99.5%，結合強度為780 MPa。
[0022]以上對本發明實施例所提供的技術方案進行了詳細介紹，本文中應用了具體個例對本發明實施例的原理以及實施方式進行了闡述，以上實施例的說明只適用于幫助理解本發明實施例的原理；同時，對于本領域的一般技術人員，依據本發明實施例，在【具體實施方式】以及應用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。
【主權項】
1.復合耐磨鋼板的乳制工藝，其按以下步驟進行: (I)取3mm厚的高強度耐磨鋼板和1mm厚的普碳鋼板，分別裁切成等長、等寬的形狀;所述普碳鋼板成分的質量百分比為，C: 0.I —0.2%、S1: 0.15—0.35%、Mn: 0.5—I.4%、P:彡0.04%、S:彡0.04%，余量為Fe ；所述高強度耐磨鋼板成分的質量百分比為，C: 0.20-0.35%、W:1.0-2.0%、S1:0.5-1.5%、Mn:0.8-1.5%、Cr:1.0-2.0%、T1:1.0-2.0%、S:彡0.04%、P:彡0.04%，余量為Fe。2.(2)分別對上述兩鋼板的表面進行酸洗和脫脂； (3)然后分別對脫脂后的鋼板的表面進行機械打磨； (4)將打磨后的兩鋼板疊合并夾緊，再將四周焊接在一起，得到復合坯體； (5 )將復合坯體放入加熱爐中加熱后，采用乳機進行熱乳，得到復合耐磨鋼板。3.根據權利要求1所述復合耐磨鋼板的乳制工藝，其特征在于:在加熱爐內加熱至鋼板的奧氏體化溫度后，保溫30min。4.根據權利要求1所述復合耐磨鋼板的乳制工藝，其特征在于:熱乳的溫度為1100—1200。。。5.根據權利要求1所述復合耐磨鋼板的乳制工藝，其特征在于:熱乳采用三道次壓下，總壓下率為70%。6.根據權利要求1所述復合耐磨鋼板的乳制工藝，其特征在于:第一道次壓下率為30%，第二次道次壓下率為30%，第三次道次壓下率為10%。
【文檔編號】C22C38/02GK105903764SQ201610255367
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年4月22日
【發明人】黎超英, 吳沛榮
【申請人】柳州凱通新材料科技有限公司