專利名稱：一種鈦-鋼復(fù)合板薄帶的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鈦-鋼復(fù)合板薄帶的制備方法。
背景技術(shù)：
鈦-鋼板帶是由一種金屬為基材，另一種金屬為覆材，經(jīng)過(guò)一定的手段復(fù)合在 一起所得到。鈦-鋼復(fù)合板帶兼具有兩種金屬的特點(diǎn)，即鈦的強(qiáng)耐蝕性和鋼的低成本 性，因此鈦_鋼板帶在石油化工、熱力發(fā)電、鍋爐供暖等方面有著非常廣泛的應(yīng)用。傳 統(tǒng)生產(chǎn)鈦-鋼板薄帶的方法主要有兩種一種是爆炸復(fù)合法，先通過(guò)爆炸復(fù)合得到相對(duì) 較厚的鈦-鋼復(fù)合板，然后通過(guò)軋制的方法最終軋成鈦-鋼復(fù)合板薄帶。但是該方法對(duì) 環(huán)境污染比較大，復(fù)合板的板形也不夠好；另一種方法是軋制復(fù)合法，首先經(jīng)過(guò)熱軋法 得到鈦-鋼復(fù)合板，然后進(jìn)行酸洗去除表面的氧化鐵皮，最后進(jìn)行冷軋，得到鈦_鋼復(fù)合 板薄帶。該方法的熱軋過(guò)程是在大氣下實(shí)現(xiàn)的，因此界面氧化嚴(yán)重，另外該方法的酸洗 對(duì)環(huán)境污染較大，且工藝復(fù)雜。以上兩種生產(chǎn)鈦_鋼板薄帶的方法都是先制備復(fù)合板然 后進(jìn)行二次軋制得到板薄帶，這些方法都顯得過(guò)于復(fù)雜。熱噴涂技術(shù)是指利用一種熱源將噴涂材料加熱至熔融狀態(tài)，通過(guò)氣流使其霧 化，高速噴射在工件表面形成涂層，因此熱噴涂法可以用于生產(chǎn)鈦-鋼復(fù)合板薄帶。噴 涂法的基本特征是噴涂材料需要熱源加熱，噴涂層與工件的結(jié)合屬于機(jī)械結(jié)合。優(yōu)點(diǎn) 是為基體組織不改變，工件變形小。但在熱噴涂生產(chǎn)過(guò)程中，其缺點(diǎn)也非常明顯。譬 如表面涂層容易形成氣孔、微裂紋及氧化物夾雜，而且容易產(chǎn)生噴涂粉末粒子熔融不 完全，與金屬基材表面冶金的結(jié)合強(qiáng)度<100MPa。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種鈦_鋼復(fù)合板薄帶的制備 方法，得到涂層和基體之間附著力強(qiáng)，覆層表面更加光滑平整的復(fù)合板薄帶。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是首先將冷軋鋼板用開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷后送入加熱爐中 預(yù)熱50 70(TC;再對(duì)預(yù)熱的鋼板薄帶熱噴涂鈦粉涂層，形成鈦-鋼復(fù)合板薄帶，之后 將其在空氣中冷卻到室溫；將冷卻的鈦-鋼復(fù)合板薄帶送入在線加熱裝置，使噴涂后 的鈦-鋼復(fù)合板薄帶以30 300°C /s的溫度梯度升溫至200 1000°C，最后使熱處理后的 鈦_鋼復(fù)合板薄帶以0.3 2 m/s的速度進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn)行軋制，首道次壓下率>5%，總壓下 率>30%，得到最終產(chǎn)品。所述的對(duì)預(yù)熱的鋼板薄帶熱噴涂鈦粉的涂層厚度為0.01 2mm ；
所述的鈦-鋼復(fù)合板薄帶最終產(chǎn)品的界面結(jié)合強(qiáng)度>300MPa，表面粗糙度 <0.01mm。與現(xiàn)用技術(shù)相比，本發(fā)明的特點(diǎn)及其有益效果是
1、本發(fā)明采用在線快速加熱裝置HOP以30 300°C /s的溫度梯度對(duì)噴涂后的鈦_鋼 復(fù)合板薄帶加熱，由于升溫速度比較快，因此鈦-鋼復(fù)合板薄帶表面的氧化程度得到較大的降低；
2、本發(fā)明使熱處理后的鈦-鋼復(fù)合板薄帶快速進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn)行軋制，使熱噴涂 過(guò)程中產(chǎn)生的涂層被進(jìn)一步壓實(shí)，消除了涂層孔洞，增加了涂層和基板之間的結(jié)合 力，使鈦-鋼復(fù)合板界面結(jié)合強(qiáng)度得到了明顯的提高，從現(xiàn)有技術(shù)的<100MPa增強(qiáng)到 >300MPa。


圖1鈦-鋼復(fù)合板薄帶的制備方法示意圖，其中1開(kāi)卷機(jī)，2第一支撐輥，3加熱爐，4熱噴涂裝置，5快速加熱裝置HOP (heat - treatment online process)，6精軋
機(jī)，7矯直機(jī)，8第二支撐輥，9卷取機(jī)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅限于下述的實(shí) 施例
實(shí)施例1
首先將2mm厚的奧氏體不銹鋼板薄帶開(kāi)卷，送入加熱爐中加熱到50°C ；然后連續(xù) 進(jìn)入噴涂工作段，對(duì)不銹鋼板薄帶的上下表面進(jìn)行熱噴涂純鈦粉，形成了以?shī)W氏體不銹 鋼為基體，兩層0.01mm厚純鈦覆層的不銹鋼一純鈦復(fù)合板薄帶；在空氣中冷卻到室溫； 隨后使噴涂后的板薄進(jìn)入在線快速加熱裝置HOP (Heat-treatment Online Process)，將復(fù)合 薄板加熱4s升溫到200°C，然后進(jìn)入精軋機(jī)，軋制的總壓下率為50%，將復(fù)合板以lm/s 的軋制速度軋制成總厚度1.01mm厚的復(fù)合板薄帶，其中，中間層不銹鋼為Imm厚，上 下層的純鈦層0.005_厚。最后將復(fù)合板薄帶進(jìn)行卷取，得到界面結(jié)合強(qiáng)度310MPa， 表面粗糙度1微米的鈦_鋼復(fù)合板薄帶。實(shí)施例2:
首先將3mm厚的奧氏體不銹鋼板薄帶開(kāi)卷，送入加熱爐中加熱到220°C ；然后連續(xù) 進(jìn)入噴涂工作段，對(duì)不銹鋼板薄帶的上下表面進(jìn)行熱噴涂純鈦粉，形成了以?shī)W氏體不銹 鋼為基體，兩層0.1mm厚純鈦覆層的不銹鋼一純鈦復(fù)合板薄帶；在空氣中冷卻到室溫； 隨后使噴涂后的板薄進(jìn)入在線快速加熱裝置HOP (Heat-treatment Online Prcess)，將復(fù)合 薄板加熱4s升溫到750°C，然后進(jìn)入精軋機(jī)，軋制的總壓下率為50%，將復(fù)合板以2m/s 的軋制速度軋制成總厚度1.6mm厚的復(fù)合板薄帶，其中，中間層不銹鋼為1.5mm厚，上 下層的純鈦層0.05mm厚。最后將復(fù)合板薄帶進(jìn)行卷取，得到界面結(jié)合強(qiáng)度370MPa，表 面粗糙度4微米的鈦-鋼復(fù)合板薄帶。實(shí)施例3:
首先將4mm厚的奧氏體不銹鋼板薄帶開(kāi)卷，送入加熱爐中加熱到700°C ；然后連續(xù) 進(jìn)入噴涂工作段，對(duì)不銹鋼板薄帶的上下表面進(jìn)行熱噴涂純鈦粉，形成了以?shī)W氏體不銹 鋼為基體，兩層2mm厚純鈦覆層的不銹鋼一純鈦復(fù)合板薄帶；在空氣中冷卻到室溫；隨 后使噴涂后的板薄進(jìn)入在線快速加熱裝置HOP (Heat-treatment Online Prcess)，將復(fù)合薄 板加熱4s升溫到1000°C，然后進(jìn)入精軋機(jī)，軋制的總壓下率為50%，將復(fù)合板以0.3m/ s軋制速度的軋制成總厚度4mm厚的復(fù)合板薄帶，其中，中間層不銹鋼為2mm厚，上下層的純鈦層1mm厚。最后將復(fù)合板薄帶進(jìn)行卷取，得到界面結(jié)合強(qiáng)度320MPa，表面粗 糙度7微米的鈦-鋼復(fù)合板薄帶。
權(quán)利要求
1.一種鈦-鋼復(fù)合板薄帶的制備方法，其特征在于按如下步驟進(jìn)行首先將冷軋鋼 板用開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷后送入加熱爐中預(yù)熱50 700°C ；再對(duì)預(yù)熱的鋼板薄帶熱噴涂鈦粉涂 層，形成鈦-鋼復(fù)合板薄帶，之后將其在空氣中冷卻到室溫；將冷卻的鈦-鋼復(fù)合板薄 帶送入在線加熱裝置，使噴涂后的鈦_鋼復(fù)合板薄帶以30 300°C /s的溫度梯度升溫至 200 1000°C，最后使熱處理后的鈦-鋼復(fù)合板薄帶以0.3 2 m/s的速度進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn) 行軋制，首道次壓下率>5%，總壓下率>30%，得到最終產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦_鋼復(fù)合板薄帶的制備方法，其特征在于所述的對(duì)預(yù) 熱的鋼板薄帶熱噴涂鈦粉的涂層厚度為0.01 2mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦_鋼復(fù)合板薄帶的制備方法，其特征在于所述的 鈦_鋼復(fù)合板薄帶最終產(chǎn)品的界面結(jié)合強(qiáng)度>300MPa，表面粗糙度<0.01mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種雙金屬?gòu)?fù)合薄帶的制備方法。要點(diǎn)包括以下工藝步驟首先將冷軋金屬帶材用開(kāi)卷機(jī)開(kāi)卷；然后將開(kāi)卷的帶材送入加熱爐中預(yù)熱；再對(duì)預(yù)熱的帶材進(jìn)行熱噴涂，在空氣中冷卻到室溫；將冷卻的鈦-鋼復(fù)合板薄帶送入在線加熱裝置，使噴涂后的鈦-鋼復(fù)合板薄帶以30～300℃/s的溫度梯度升溫至200～1000℃，然后使熱處理后的鈦-鋼復(fù)合板薄帶以0.3～2m/s的速度進(jìn)入精軋機(jī)進(jìn)行軋制，首道次壓下率>5%，總壓下率>30%，得到的鈦-鋼復(fù)合板薄帶的界面結(jié)合強(qiáng)度>300MPa，表面粗糙度<0.01mm。
文檔編號(hào)B21B3/00GK102019292SQ20101053933
公開(kāi)日2011年4月20日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月11日
發(fā)明者厲梁, 王光磊, 王國(guó)棟, 謝廣明, 駱宗安 申請(qǐng)人:東北大學(xué)