一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法技术

本发明专利技术目的是提供一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，属于金属复合材料制造领域。该方法包括制坯原料选择、制坯、轧制和热处理四大步骤，该方法生产的耐磨钢双金属复合材料，实现了牢固的冶金结合，界面结合强度大于220MPa；同时，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实行耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础；减少耐磨钢复合板淬火时的开裂，从而获得良好的耐磨钢复合界面组织，良好的结合界面强度和良好的耐磨性等力学性能，提高成品率。

A rolling method to improve the composite effect of the wear-resistant steel composite plate

The purpose of the invention is to provide a rolling method to improve the composite effect of the wear-resistant steel composite plate, which belongs to the field of metal composite material manufacturing. The method includes the choice of raw material, billet billet, rolling and heat treatment of four steps, wear-resistant steel bimetal composite material produced by this method, the metallurgical bonding, bonding strength is greater than 220MPa; at the same time, the use of two type controlled rolling, first at about 1100 DEG C, wear-resisting steel composite with good interface then, controlled rolling and rolling at 850~900 DEG C, the implementation of small grain abrasion resistant steel composite plate and homogenization, lay a good foundation for the organization to reduce heat treatment; composite wear-resistant steel plate quenching cracking of wear resistant steel composite interface to obtain good organization, bonding strength and wear resistance of high mechanical properties well, improve the rate of finished products.

【技术实现步骤摘要】
一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法
本专利技术目的是提供一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，属于金属复合材料制造领域。
技术介绍
磨损和腐蚀、断裂并列为金属机械零件失效的三大方式，我国每年因磨损消耗的金属材料已达300万t以上；现代工业迫切需要能在恶劣磨损工况下有效工作的工件。在保证机械部件强度、刚度和抗疲劳等性能的前提下，如何提高材料表面的耐磨性，成为研究开发的热点；耐磨复合钢板是一种采用复合技术生产的耐磨复合材料,在设计上综合了耐磨合金和基体材料的优点，并弥补了各自的不足，具有单一金属或合金无法比拟的优异综合性能，因此被广泛应用于各个工业领域；耐磨复合板大都采用堆焊工艺，由于堆焊过程中基体受热不均匀，温度场梯度大，容易引起较大的焊接残余应力及变形；堆焊层表面粗糙，加工困难；目前，中国专利CN201510002479.7公开了一种耐磨层压复合材料及其制造方法，该方法包括制坯原料选择，耐磨复层材料结合界面选择，制坯，轧制，球化退火和耐磨复合材料热轧卷的切边，没有涉及提高耐磨钢复合界面的工艺；轧制耐磨钢复合板的一个重要问题是复合界面质量差，耐磨钢复合板淬火易产生残余应力，甚至开裂，从而限制轧制耐磨钢复合板的应用。如能开发提高轧制耐磨钢复合板复合效果的方法，提高复合界面质量，减少耐磨钢复合板的淬火开裂等问题，将为轧制耐磨钢复合板带来广大的应用价值。
技术实现思路
本专利技术的将提供一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，提高复合界面微观组织的均匀化，细小化，减少耐磨钢复合板的淬火开裂。本专利技术是这样实现的，其特征在于加工步骤为：1.制坯原料选择：基层材料选用普通碳素钢或低合金钢，复层材料选用含耐磨钢；2.制坯：将步骤（1）选好的基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；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，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，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右控制轧制压下率在50%以上，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实现耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础，总的累计压下率≥80%；4.热处理：将步骤（3）制得耐磨钢复合板在900℃～950℃淬火，170~190℃低温回火。本专利技术优点及积极效果：利用两段式控制轧制，先在1100℃左右，实现良好的耐磨钢复合界面，再在850~900℃左右控轧轧制，实行耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础；减少耐磨钢复合板淬火时的开裂，从而获得良好的耐磨钢复合界面组织，良好的结合界面强度和良好的耐磨性等力学性能，提高成品率。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：现以生产复层为10mm厚NM450耐磨钢复合板为例，如图1所示。本专利技术的制作工序为：制坯原料选择→制坯→轧制→热处理。加工步骤为：1.制坯原料选择：基层材料选用2040mmx1240mmx80mm的Q345钢，复层材料选用2000mmx1200mmx20mm的NM450耐磨钢；2.制坯：将步骤（1）选好的基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；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，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，利用两段式控制轧制，先在1100℃左右控制轧制压下率60%，再在850~900℃左右控轧轧制，实现耐磨钢复合板的晶粒的细小和均匀化，为热处理奠定良好的组织基础，总的累计压下率90%；4.热处理：将步骤（3）制得耐磨钢复合板在900℃～950℃淬火，170~190℃低温回火，复合界面良好，界面结合强度大于220MPa，组织细小均匀，界面无开裂。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤（1），制坯原料选择：基层材料选用普通碳素钢或低合金钢，复层材料选用含耐磨钢；步骤（2），制坯：将步骤（1）选好的基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；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，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

【技术特征摘要】
1.一种提高耐磨钢复合板复合效果的轧制方法，其特征在于包括如下步骤：步骤（1），制坯原料选择：基层材料选用普通碳素钢或低合金钢，复层材料选用含耐磨钢；步骤（2），制坯：将步骤（1）选好的基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；之后进行下列对称四层复合板坯制备，复层材料叠加，其两者之间铺放隔离材料，其外层叠放步骤（1）选好的基层材料，复层与基层待复合表面相贴合，基层材料稍大于复层材料，然后密封焊接基层材料，并预留...

【专利技术属性】
技术研发人员：李娟，马立峰，赵广辉，刘鹏涛，李海斌，杨小容，
申请(专利权)人：太原科技大学，
类型：发明
国别省市：山西,14