一种大气压下制备异表层金属钛/钢复合板的方法技术

技术编号：43622736 阅读：4 留言：0更新日期：2024-12-11 15:02

本发明专利技术公开了一种大气压下制备异表层金属钛/钢复合板的方法，属于复合板制备技术领域。该方法将镀锌铝镁钢板和钛板加工成相同尺寸，将钛板打磨后以酸溶液处理10s～20s；将所述钢板和钛板边部对齐叠放，夹持固定在加热液压夹具上，施加张力使钢板和钛板拉直靠紧，并在线同时加热，控制加热温度低于镀锌层熔点温度30℃～50℃；启动轧辊进行往复可逆轧制，然后空冷至室温，获得异表层金属钛钢复合板。该钛钢复合板既有钢的支撑强度，也有耐腐蚀的防腐层，可广泛应用于存在腐蚀浓度梯度较大的工作环境。

全部详细技术资料下载

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于复合板制备，具体涉及一种大气压下制备异表层金属钛/钢复合板的方法。

技术介绍

1、钛/钢复合板既具有钛的耐腐蚀性，又具有钢的优良焊接性、成形性和导热性，且大幅度节约了钛的使用量，具有较高的经济价值和良好的应用前景，被广泛应用于石油化工、能源传输、制盐设备、医药设备、航空航天、造船工业和海洋工程等领域。镀锌铝镁钢板是新型高耐腐蚀性镀膜钢板，其优良的平面耐腐蚀能力和切口耐腐蚀性能，对下游行业尤为重要；并且具有良好的耐摩擦性、耐碱性、耐氨性、较高的表面硬度以及优异的激光焊性能。一般来说，锌铝镁镀层的成分以锌为主，由锌和含量为1.5％～11.0％的铝、含量为1.5％～3.0％的镁及微量的硅组成；其广泛应用于光热、光伏、畜牧、电器柜、门业专用钢、高耐蚀建筑用彩涂板、家电、汽车结构等领域中。

2、对于钛/钢复合材料，由于钛与钢在高温下存在严重界面反应，若将钛与钢直接进行轧制复合，复合界面容易生产ti-fe金属间化合物、tic等脆性相，影响钛钢复合板的结合性能。为了抑制界面脆性相生成，以阻隔ti与c或ti与fe的结合，通常在钛与钢之间添加al、cu、v、ni、mo、fe等作为中间层，或者采用防氧化涂层，增强钛钢复合界面的结合强度。以上提到的中间层均采用纯金属，合金作为钛/钢复合板中间层报道较少。目前，科研工作主要集中在钛/钢、钛/钢/钛两种层状结构的钛钢复合板；但钛/钢/耐腐蚀金属层或钛/钢/装饰金属层复合板报道较少，这类异表层金属的钛钢复合板不但可以提供其他金属的功能，也可以进一步降低钛使用量，节约成本。

<p>3、目前关于tio2-zno体系研究较少，steinike研究表明：将zno和tio2的粉末混合过程中，通过固态反应，可以形成化合物zn2tio4、zntio3和zn2ti3o8。钛钢复合板的主要制备方法有爆炸复合法、爆炸-轧制复合法及真空轧制复合法。爆炸复合法存在界面结合效率低、污染环境和产品尺寸小等诸多缺点，不易大规模生产。真空轧制复合法是通过真空焊接组坯，经加热、轧制使基材和覆材实现良好冶金结合的生产工艺，备受关注；但其工艺流程长，轧制成本较高；若轧制过程中受热不均或热轧制的温度不够，影响成材率，甚至难以制备薄复合层的钛钢复合板。

技术实现思路

1、为了克服现有技术存在的上述缺陷，本专利技术将钛板和镀锌产品(汽车镀锌板、光伏支架用钢)在大气压下直接轧制复合，制备成为锌/钢/锌/钛四层的钛钢复合板，它既有钢的支撑强度，也有耐腐蚀的防腐层，可应用于存在腐蚀浓度梯度较大的工作环境中。

2、为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种大气压下制备异表层金属钛/钢复合板的方法，包括板材准备及表面处理、夹持安装、在线加热、轧制等工序，所述方法具体包括如下步骤：

3、①板材准备及表面处理：将镀锌铝镁钢板和钛板加工成相同尺寸，将钛板打磨后，以酸溶液处理10s～20s；再以乙醇分别清洗所述镀锌铝镁钢板和钛板，吹干备用；如此可以清除钛带的油污或其他表面污染物。

4、所述钛板打磨至表面粗糙度ra为3.2μm。所述酸溶液由浓度为40.0％的氢氟酸、浓度为65.0％～68.0％的硝酸和水，按体积比氢氟酸：硝酸：水＝2:5:93组成。

5、②将所述镀锌铝镁钢板和钛板边部对齐叠放，夹持固定在加热液压夹具上，施加一定的张力至钢板和钛板拉直且紧紧地挨在一起；所述张力为10kn～20kn。

6、③将所述镀锌铝镁钢板和钛板在线同时加热，控制加热温度低于镀锌层熔点温度30℃～50℃；

7、④启动轧辊进行轧制，推力液压缸左右反复运动实现可逆轧制；每道次压下量16％～20％，总压下量≥50％；然后空冷至室温，获得异表层金属钛/钢复合板。

8、与现有技术相比，本专利技术的有益效果：目前，通过在钛和钢之间添加其他纯金属在真空中高温轧制制备钛/钢复合板，轧制前还需要焊接。本技术方案是在大气压下制备中温直接轧制，不需要焊接，不需要抽真空，加热温度更低，工艺更简单，成本更低。

9、本专利技术将钛板和镀锌产品(汽车镀锌板、光伏支架用钢)在大气压下直接轧制复合，制备成锌/钢/锌/钛四层的钛钢复合板，它既有钢的支撑强度，也有耐腐蚀的防腐层，可广泛应用于存在腐蚀浓度梯度较大的工作环境。该钛钢复合板的中间层为锌铝镁合金，降低加热温度，通过中温轧制制备镀锌层/钢/镀锌层/钛的复合板；该工艺简单，制造成本较低，可广泛推广应用。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种大气压下制备异表层金属钛/钢复合板的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤①所述钛板打磨至表面粗糙度Ra为3.2μm。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤①所述酸溶液由浓度为40.0％的氢氟酸、浓度为65.0％～68.0％的硝酸和水，按体积比氢氟酸：硝酸：水＝2:5:93组成。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤②所述张力为10～20kN。

【技术特征摘要】

1.一种大气压下制备异表层金属钛/钢复合板的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤①所述钛板打磨至表面粗糙度ra为3.2μm。

3.根据权利要求2所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘兆华，李伟，陈容，张平，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：

全部详细技术资料下载我是这个专利的主人