專利名稱：復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合鋼的制造方法，尤其涉及一種復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法。
背景技術(shù)：
復(fù)合鋼是一種復(fù)合材料，屬金屬與金屬復(fù)合范圍，主要用于制造各類刀具的原材料。目前，國內(nèi)外生產(chǎn)復(fù)合鋼的方法主要采用爆炸復(fù)合和熱軋復(fù)合兩種工藝，其特點(diǎn)分別為1、爆炸復(fù)合復(fù)合強(qiáng)度較好，但成本昂貴，需在特殊山區(qū)進(jìn)行，成材率低，還需進(jìn)行多道熱加工，冷加工。主要應(yīng)用于國家重大項(xiàng)目工程，如航天、軍工等。在一般民用產(chǎn)品和工業(yè)產(chǎn)品中，價(jià)格上沒有優(yōu)勢，而且爆炸復(fù)合的材料長度有限，使用有局限性。2、熱軋復(fù)合工藝相對簡單。但二、三種材料熱軋的壓縮比很小，其產(chǎn)品只適用于切割成型的機(jī)械刀片，不適合在沖壓上制造另部件，復(fù)合層容易開裂。另外，熱軋復(fù)合對有些特殊鋼(如高速鋼)和普通鋼的復(fù)合有一定難度，粘合不是很理想，合格率偏低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的，在于解決現(xiàn)有技術(shù)存在的上述問題，提供一種復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，其特征在于，包括以下步驟A、鋼芯的準(zhǔn)備根據(jù)復(fù)合鋼最終成品的要求，設(shè)計(jì)鋼芯的寬度和厚度，截取鋼材作為鋼芯；鋼芯經(jīng)磨削加工，徹底清除表面缺陷、銹蝕，使鋼芯表面光潔并露出金屬本色，然后在鋼芯上焊接定位裝置；B、澆鑄準(zhǔn)備將步驟A所得鋼芯定位在鋼模內(nèi)；在將鋼芯放置進(jìn)入鋼模前，用磨削或清潔設(shè)備對鋼芯表面再進(jìn)行一次處理，徹底清除表面的殘余銹蝕及缺陷，保持光潔并露出金屬本色；C、澆鑄鋼芯定位在鋼模內(nèi)后，用本體鋼的鋼水進(jìn)行澆鑄，澆鑄溫度控制在1600-1640°C， 隨模冷卻4小時(shí)以上，脫模得到復(fù)合鋼錠；C、復(fù)合鋼錠的精整復(fù)合鋼錠脫模后，除去殘余毛邊，并對表面有缺陷的部位用砂輪進(jìn)行精整；D、一火軋制成材將復(fù)合鋼錠直接熱軋成帶鋼或扁鋼，然后進(jìn)行必要的后續(xù)處理，得到復(fù)合鋼材產(chǎn)品。
所述的鋼芯選自高碳鋼、高碳馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、彈簧鋼、軸承鋼或高速鋼。所述的本體鋼選自普通鋼、馬氏體不銹鋼或奧氏體不銹鋼。所述的復(fù)合鋼的復(fù)合形式包括中心復(fù)合、三層復(fù)合或多層復(fù)合。本發(fā)明復(fù)合鋼澆鑄及復(fù)合鋼錠一火成材制造方法相對于現(xiàn)有技術(shù)的爆炸復(fù)合和熱軋復(fù)合兩種方法，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)1、由于減少了一道從鋼錠到開坯的熱加工工序，有效降低了生產(chǎn)成本，比現(xiàn)有工藝每噸節(jié)約600-700元成本，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著；2、提高綜合成材率3-5 % ；3、表面和內(nèi)在質(zhì)量不受影響，粘合率達(dá)96%以上，產(chǎn)品使用合格率仍維持在94% 以上；二種不同材質(zhì)的鋼在結(jié)合界面實(shí)現(xiàn)分子相互滲透，形成冶金結(jié)合。4、做成刀具不銹冷軋復(fù)合帶鋼，比市場采用熱軋工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品低6000-8000元 /噸，比市場采用爆炸工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品低13000-18000元/噸，具有較強(qiáng)市場競爭能力，市場前景廣闊。5、熱軋復(fù)合帶鋼可達(dá)每卷1. 3噸，經(jīng)熱軋帶鋼最簿達(dá)2. 4毫米，酸洗、冷軋后最簿可達(dá)0.5 1.0毫米的成卷復(fù)合冷帶。帶鋼寬度在90 520毫米。熱軋厚扁鋼還可進(jìn)一步在疊軋簿板機(jī)上熱軋成一米寬的復(fù)合板材。6、復(fù)合鋼錠澆鑄及一火成材制造的復(fù)合鋼產(chǎn)品，符合國家科技部多年來關(guān)于復(fù)合材料中金屬和金屬復(fù)合的低成本、高性能的產(chǎn)業(yè)導(dǎo)向。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一種復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，具體包括以下步驟A、鋼芯的準(zhǔn)備以高碳鋼、高碳馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、彈簧鋼、軸承鋼或高速鋼等作為鋼芯材料，根據(jù)復(fù)合鋼最終成品的要求，設(shè)計(jì)鋼芯的寬度和厚度，截取鋼材作為鋼芯；鋼芯經(jīng)磨削等加工，徹底清除表面缺陷、銹蝕，使鋼芯表面光潔并露出金屬本色，然后在鋼芯上焊接定位裝置；以保證鋼芯在鋼模中的正確位置，并在鋼水澆鑄時(shí)不發(fā)生偏移。B、澆鑄準(zhǔn)備將步驟A所得鋼芯定位在鋼模內(nèi)。在將鋼芯放置進(jìn)入鋼模前，應(yīng)利用磨削或清潔設(shè)備對鋼芯表面再進(jìn)行一次處理，徹底清除表面的殘余銹蝕及缺陷，保持光潔并露出金屬本色。鋼?？梢允潜忮V?；蚍侥！、澆鑄以普通鋼、馬氏體不銹鋼或奧氏體不銹鋼作為本體鋼，鋼芯定位在鋼模內(nèi)后，立即用本體鋼的鋼水采用下鑄法澆注，澆鑄溫度控制在1600-1640°C，冷卻得到復(fù)合鋼錠；考慮到鋼芯在澆鑄初期會(huì)吸熱較多，這里采用的鋼水溫度比常規(guī)澆鑄的溫度偏高20-30度，常規(guī)澆鑄的溫度為1600°C。澆鑄時(shí)，速度不宜太快，尤其在冒口補(bǔ)縮時(shí)要慢，防止縮孔。隨模冷卻5小時(shí)以上，脫模得到復(fù)合鋼錠。C、復(fù)合鋼錠的精整復(fù)合鋼錠脫模后，除去殘余毛邊，并對表面有缺陷的部位用砂輪進(jìn)行精整防止將缺陷留到成品熱軋工藝，影響表面質(zhì)量。D、復(fù)合鋼錠一火軋制成材將復(fù)合鋼錠直接熱軋成帶鋼或扁鋼，然后進(jìn)行必要的后續(xù)處理，得到復(fù)合鋼材產(chǎn)品。鋼錠厚度與成材厚度的壓縮比，對于帶鋼要求40以上，對于扁鋼要求20以上。在高溫高壓下，二種不同材質(zhì)的鋼在結(jié)合界面實(shí)現(xiàn)分子相互滲透，形成冶金結(jié)合。熱軋帶鋼最重可達(dá)每卷1. 3噸，經(jīng)熱軋后帶鋼最簿達(dá)2. 4毫米，經(jīng)酸洗、冷軋后最簿可達(dá)1. 0毫米的成卷復(fù)合冷帶。帶鋼寬度在90 530毫米。熱軋厚扁鋼還可進(jìn)一步在簿板軋機(jī)上熱軋成一米寬的復(fù)合板材。本發(fā)明中的復(fù)合鋼的復(fù)合形式包括中心復(fù)合、三層復(fù)合或多層復(fù)合。
權(quán)利要求
1.一種復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，其特征在于，包括以下步驟A、鋼芯的準(zhǔn)備根據(jù)復(fù)合鋼最終成品的要求，設(shè)計(jì)鋼芯的寬度和厚度，截取鋼材作為鋼芯；鋼芯經(jīng)磨削加工，徹底清除表面缺陷、銹蝕，使鋼芯表面光潔并露出金屬本色，然后在鋼芯上焊接定位裝置；B、澆鑄準(zhǔn)備將步驟A所得鋼芯定位在鋼模內(nèi)；在將鋼芯放置進(jìn)入鋼模前，用磨削或清潔設(shè)備對鋼芯表面再進(jìn)行一次處理，徹底清除表面的殘余銹蝕及缺陷，保持光潔并露出金屬本色；C、澆鑄鋼芯定位在鋼模內(nèi)后，用本體鋼的鋼水進(jìn)行澆鑄，澆鑄溫度控制在1600-1640°C，隨模冷卻4小時(shí)以上，脫模得到復(fù)合鋼錠；C、復(fù)合鋼錠的精整復(fù)合鋼錠脫模后，除去殘余毛邊，并對表面有缺陷的部位用砂輪進(jìn)行精整；D、一火軋制成材將復(fù)合鋼錠直接熱軋成帶鋼或扁鋼，然后進(jìn)行必要的后續(xù)處理，得到復(fù)合鋼材產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，其特征在于所述的鋼芯選自高碳鋼、高碳馬氏體不銹鋼、奧氏體不銹鋼、彈簧鋼、軸承鋼或高速鋼。
3.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，其特征在于所述的本體鋼選自普通鋼、馬氏體不銹鋼或奧氏體不銹鋼。
4.如權(quán)利要求1所述的復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，其特征在于所述的復(fù)合鋼的復(fù)合形式包括中心復(fù)合、三層復(fù)合或多層復(fù)合。
全文摘要
一種復(fù)合鋼錠澆鑄及一火軋制復(fù)合鋼材的方法，是以高碳鋼、高碳馬氏體不銹鋼、彈簧鋼、軸承鋼或高速鋼等合金鋼作為鋼芯，以普通鋼、馬氏體不銹鋼或奧氏體不銹鋼作為本體鋼，采用澆鑄工藝成復(fù)合鋼錠，再通過精整、熱軋一火成材。本發(fā)明復(fù)合鋼的復(fù)合鋼錠一火成材制造方法工藝簡單、加工成本低、成材率高、粘合好、壓縮比大、鋼鐵分明，適用各種批量生產(chǎn)和各種高碳刀具材料的復(fù)合。
文檔編號B21B1/38GK102513519SQ20111044297
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月26日
發(fā)明者范廣益, 范曄 申請人:上海泛屹復(fù)合鋼有限公司