【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及金屬層狀復合材料制備，尤其涉及一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法。
技術介紹
1、鈦/鋼復合板是一種重要的復合材料，兼具鈦的優良耐腐蝕性能和鋼的高強度、低成本的特點，廣泛用于航空、汽車、船舶等領域。鈦/鋼復合板的制備方法有爆炸復合法和軋制復合法等，爆炸復合法制備的鈦/鋼復合板綜合機械強度高、界面連接好，加工過程較為簡便、不需要任何特殊設備，適用于同一種或不同種的兩層或多層的復合材料。然而缺陷也很明顯：生產過程中產生噪音和煙霧，并且只能加工較小規格較厚的復合板坯，不能加工較大規格的板材，產品質量波動大，對天氣變化敏感。軋制復合法具有較高的制備效率，對環境影響小，對生產的鈦/鋼復合板尺寸要求不高等優點。但是在進行熱軋復合之前，必須要進行一系列的表面抗氧化處理，對設備和工藝要求較高。
2、公開號為cn115156330a的專利提供了一種大氣環境下熱軋制備鈦/鋼復合板的方法，包括機械打磨鈦板和鋼板的待復合表面，再將鈦板和鋼板層疊組坯后兩側用銅箔包覆，送入高頻感應加熱線圈在線加熱，控制鈦/鋼界面的溫度為800-1000℃，最后，單道次熱軋獲得鈦/鋼復合板。該方法不需要真空電子束焊接，可在大氣環境下熱軋制備出高界面結合質量的鈦/鋼復合板，具有生產成本低，工藝簡單，易工業化推廣的優點。公開號為cn115255014a的專利提供一種薄規格鈦/鋼復合板的低成本制備方法，包括對鈦板和鋼板進行退火處理，退火后的鈦板硬度＜150hv，鋼板硬度為160-200hv；機械打磨鈦板和鋼板的待復合表面，獲得潔凈、粗糙的待復合表面
3、在鈦/鋼復合板的界面熱軋過程中，常會形成金屬間化合物，如tic、feti和fe2ti。由于鋼中碳含量較低，因此在鈦/鋼界面，tic生成量相對較少，對界面結合質量的影響較小。在熱軋溫度超過882℃時，鈦/鋼界面會生成feti和fe2ti等金屬間化合物，這些金屬化合物對界面的結合質量造成嚴重影響。為了避免在鈦/鋼界面形成fe-ti相，通常需要將鈦/鋼復合板的熱軋溫度控制在882℃以下。然而，較低的軋制溫度會增加鈦和鋼的抗變形能力，從而限制了熱軋的壓下率，這對于提高界面結合質量構成了挑戰。此外，傳統的熱軋復合法通常通過改進設備來控制金屬間化合物的生成，例如，在熱軋之前對界面進行封焊并創建真空環境，采用電磁感應加熱等方法。上述措施不僅對設備要求較高，增加運行成本，而且還會對鈦/鋼復合板的尺寸范圍施加一定的限制。因此，開發一種能夠在大氣環境下有效控制金屬間化合物的生成，且不需要高壓下率的鈦/鋼復合板制備方法具有極其重要的意義。
技術實現思路
1、本專利技術的目的在于提供一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，能夠解決傳統擴散復合法工藝控制要求高、界面處理困難、尺寸受限等問題。
2、本專利技術采用的技術方案如下：
3、本專利技術所提出的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，包括以下步驟：
4、s1、準備用于復合的鈦板和鋼板；利用平輥和帶有溝槽的軋輥相互配合，對純鈦板和鋼板進行單道次軋制，軋制形成的縱筋平行或垂直于軋制方向，橫截面形狀包括鋸齒形、矩形、梯形或者三角形；
5、s2、將軋制結束后的鈦板和鋼板置于加熱爐內進行退火軟化處理；
6、s3、采用機械打磨的方式對板材進行打磨，打磨方向平行于軋制方向；去除材料表面的氧化層和油污等雜質；
7、s4、將打磨好的鈦板和鋼板嵌合組坯，送至軋機進行單道次冷軋使界面下充分結合，兩者相互嵌套成一體；
8、s5、單道次熱軋，得到的鈦/鋼復合板無開裂現象，界面無fe-ti相，界面結合強度大于200mpa；
9、進一步的，所述步驟s1中，鈦板型號為ta1或ta2或ta3或ta10，鋼板型號為q235或q275或20#。
10、進一步的，所述步驟s2中，鈦板的退火溫度為700-800℃，退火時間為1-4h，保證鈦板硬度＜150hv；鋼板的退火溫度為600-700℃，退火時間為1-4h，保證鋼板硬度＜200hv。
11、進一步的，所述步驟s4中，軋機的壓下率為10％-30％，軋制速度為0.05-0.2m/s。
12、進一步的，所述步驟s5中，熱軋的壓下率為15％-35％。
13、進一步的，所述鈦板的初始厚度為0.5-4.0mm，鋼板的初始厚度為1-7mm。
14、本專利技術與現有技術相比具有以下有益效果：
15、1、本專利技術提供的鈦/鋼復合板的制備方法，在室溫狀態下即可實現鈦/鋼復合的完整過程，有效地避免了界面氧化效應的發生。這一方法省去了傳統制備中必須進行的界面焊接和真空處理的步驟，因此，在大氣環境下即可成功制備鈦/鋼復合板。此外，由于不需要坯料加熱，也消除了由加熱引起的界面氧化問題。本專利技術在材料界面的處理方面具有顯著的優勢，為制備高質量的鈦/鋼復合板提供一種更加高效且可行的途徑。
16、2、本專利技術提供的鈦/鋼復合板的制備方法通過經歷冷軋和熱軋工序，使得鈦板和鋼板的界面相互嵌合，形成一種機械互鎖結構，這一結構不僅有助于原子之間的相互擴散，從而形成高強度復合，還能夠充分提高界面的接觸結合強度。與此同時，本專利技術對軋制溫度的要求較低，不容易在界面生成金屬間化合物，因此能夠獲得質量卓越的鈦/鋼復合板。
17、3、本專利技術提供的鈦/鋼復合板的制備方法成功克服了現有技術中的一個鈦/鋼復合板在復合軋制過程中需要經歷單道次較大壓下率才能實現初步復合的關鍵問題，相比之下，本專利技術的方法通過單道次小壓下，即可確保鈦板和鋼板完成機械咬合或預復合，隨后能夠在小壓下率下軋制完成復合。這一創新性的方法降低了對軋機設備軋制能力的要求，因此具有制備技術簡單、生產效率高等顯著特點。本專利技術對于鈦/鋼復合板的制備工藝和性能提升具有重要的學術和工程價值。
本文檔來自技高網...【技術保護點】
1.一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟S1中，鈦板型號為TA1或TA2或TA3或TA10，鋼板型號為Q235或Q275或20#。
3.根據權利要求1所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟S2中，鈦板的退火溫度為700-800℃，退火時間為1-4h，保證鈦板硬度＜150HV；鋼板的退火溫度為600-700℃，退火時間為1-4h，保證鋼板硬度＜200HV。
4.根據權利要求1所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟S4中，軋機的壓下率為10％-30％，軋制速度為0.05-0.2m/s。
5.根據權利要求4所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟S5中，熱軋的壓下率為15％-35％。
6.根據權利要求1所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述鈦板的初始厚度為0.5-4.0mm，鋼板的初始厚度為1-7
...【技術特征摘要】
1.一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟s1中，鈦板型號為ta1或ta2或ta3或ta10，鋼板型號為q235或q275或20#。
3.根據權利要求1所述的一種高界面結合強度鈦/鋼復合板的制備方法，其特征在于：所述步驟s2中，鈦板的退火溫度為700-800℃，退火時間為1-4h，保證鈦板硬度＜150hv；鋼板的退火溫度為600-700℃，退火時間為1-4...
【專利技術屬性】
技術研發人員：向國進，羅許，雷超，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。