钛钢复合板制造方法技术

本发明专利技术涉及钛钢复合板制造工艺领域，尤其是一种增加复合界面结合强度的钛钢复合板制造方法，包括钢板和钛板，包括如下步骤：a、将铌箔及镍箔设置于钛板和钢板之间进行组坯；b、将组坯四周空余部分利用侧边框进行填充，得到组合坯料；c、将所述组合坯料抽真空，加热保温后进行轧制；d、恢复到室温并得到最终的产品。本发明专利技术优化了复合界面结合效果。因此，本发明专利技术有效提高使用热轧复合法制备的钛钢复合板复合界面结合强度，一定程度改善钛‑钢复合界面结合效果，尤其有效阻止了钛‑钢复合界面脆性相碳化钛的形成，丰富了热轧钛钢复合板中间层材料的选择，具有很好的可行性和推广前景，尤其适用于钛钢复合板的生产领域。

Manufacturing Method of Titanium Steel Composite Plate

The invention relates to the field of titanium steel composite plate manufacturing technology, in particular to a manufacturing method of titanium steel composite plate which increases the bonding strength of composite interface, including steel plate and titanium plate, including the following steps: A. setting niobium foil and nickel foil between titanium plate and steel plate for blanking; B. filling the blank by side frame around the blank to obtain the composite blank; C. setting the composite blank between the titanium plate and the steel plate for blanking; Vacuum extraction, heating and heat preservation, rolling; d, restore to room temperature and get the final product. The invention optimizes the bonding effect of the composite interface. Therefore, the invention effectively improves the bonding strength of the composite interface of titanium steel composite plate prepared by hot rolling composite method, improves the bonding effect of the composite interface of titanium steel to a certain extent, especially effectively prevents the formation of brittle phase titanium carbide at the composite interface of titanium steel, enriches the selection of the intermediate layer material of the hot rolling titanium steel composite plate, has good feasibility and popularization prospect, and is especially suitable for titanium steel. Production field of composite board.

【技术实现步骤摘要】
钛钢复合板制造方法
本专利技术涉及钛钢复合板制造工艺领域，尤其是一种钛钢复合板制造方法。
技术介绍
钛钢复合板作为一种层状金属复合板材，因其结合了金属钛密度小、比强度高、耐蚀及钢材较优的强度性能的特点，有效节约了生产制造成本，在石油石化、海洋工程、航空航天及交通建筑等生产制造领域应用前景广阔。常用的钛钢复合板制造方法有热轧复合法，扩散复合法，爆炸复合法及爆炸-轧制复合法。由于金属钛化学性质活泼，在碳含量大于0.2％时，钛与碳极易反应生成硬质脆性相TiC。当钛、钢直接复合，复合界面易生成脆性TiC及TiFe、TiFe2等铁-钛金属间化合物，严重危害复合界面结合效果，导致界面结合强度大幅下降，生产制造使用过程中钛-钢直接复合界面易开裂，严重影响材料服役寿命。目前，尚无很好的解决钛钢复合板上述缺陷的技术方案。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种可以提高热轧钛钢复合板复合界面结合率，增加复合界面结合强度，优化复合界面结合效果，以及提高热轧钛钢复合板合格率和成材率的钛钢复合板制造方法。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：钛钢复合板制造方法，包括钢板和钛板，包括如下步骤：a、将铌箔及镍箔设置于钛板和钢板之间进行组坯，其中，铌箔设置于紧贴钛板一侧，镍箔设置于紧贴钢板一侧；b、将所述的钢板、镍箔、铌箔和钛板组坯完毕后，将组坯四周空余部分利用侧边框进行填充，再对组坯四周缝隙进行焊合，得到组合坯料；c、将所述组合坯料抽真空，然后将组合坯料在温度范围为875±10℃下加热保温后进行轧制，其中，控制轧制总变形量＞75％，终轧温度范围为550～950℃；d、恢复到室温并得到最终的产品。进一步的是，所述步骤a中，所述钢板和钛板的表面预先进行表面酸洗处理。进一步的是，所述步骤a中，所述铌箔及镍箔的表面预先进行清洁，并去除污垢。进一步的是，所述步骤b中，对组坯四周缝隙进行焊合的方法为氩弧焊。进一步的是，所述步骤c中，通过侧边预留的导管实现抽真空操作。进一步的是，抽真空操作抽至0.9Pa以下。进一步的是，所述步骤c中，轧制的首道次变形量为12-15％。进一步的是，轧制过程中，除去首道次以外的单道次变形量为15-30％。进一步的是，轧制速度范围为0.1-2.5m/s。进一步的是，所述步骤c中，加热时间为1.5-7h。本专利技术的有益效果是：本专利技术以铌镍复合带为中间过渡层的钛钢复合板，阻止了界面上碳的扩散，Nb-Ti界面与Fe-Ni界面复合效果良好，提高了复合界面结合强度，优化了复合界面结合效果。因此，本专利技术有效提高使用热轧复合法制备的钛钢复合板复合界面结合强度，一定程度改善钛-钢复合界面结合效果，尤其有效阻止了钛-钢复合界面脆性相碳化钛的形成，丰富了热轧钛钢复合板中间层材料的选择，具有很好的可行性和推广前景，尤其适用于钛钢复合板的生产领域。附图说明图1是本专利技术的结构示意图。图中标记为：钢板1、镍箔2、铌箔3、钛板4。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进一步说明。如图1所示的钛钢复合板制造方法，包括钢板1和钛板4，包括如下步骤：a、将铌箔3及镍箔2设置于钛板4和钢板1之间进行组坯，其中，铌箔3设置于紧贴钛板4一侧，镍箔2设置于紧贴钢板1一侧；b、将所述的钢板1、镍箔2、铌箔3和钛板4组坯完毕后，将组坯四周空余部分利用侧边框进行填充，再对组坯四周缝隙进行焊合，得到组合坯料；c、将所述组合坯料抽真空，然后将组合坯料在温度范围为875±10℃下加热保温后进行轧制，其中，控制轧制总变形量＞75％，终轧温度范围为550～950℃；d、恢复到室温并得到最终的产品。通过在钢板1和钛板4之间嵌入铌箔3及镍箔2，让最终得到的产品可以有效阻止界面上碳的扩散，Nb-Ti界面与Fe-Ni界面复合效果良好，提高了复合界面结合强度，优化了复合界面结合效果，从而有效提高使用热轧复合法制备的钛钢复合板复合界面结合强度，改善了钛-钢复合界面结合效果，尤其有效阻止了钛-钢复合界面脆性相碳化钛的形成，丰富了热轧钛钢复合板中间层材料的选择。为了获得更好的加工品质，优选这样的方案：所述步骤a中，所述钢板1和钛板4的表面需要预先进行表面酸洗处理，以及所述步骤a中，所述铌箔3及镍箔2的表面需要预先进行清洁，并去除污垢。处理后的钢板1、镍箔2、铌箔3和钛板4可以很好的贴合，从而为后期的轧制以及得到理想的产品提供保证。作为优选的方案，所述步骤b中，对组坯四周缝隙进行焊合的方法优选为氩弧焊。为了便于后期抽真空操作，可以选择这样的方案：所述步骤c中，通过侧边预留的导管实现抽真空操作。结合实践经验，优选抽真空操作抽至0.9Pa以下。就轧制步骤而言，为了保证首次轧制时变形量处于合理的范围，优选这样的方案：所述步骤c中，轧制的首道次变形量为12-15％。在首次轧制之后的轧制过程中，优选单道次变形量为15-30％。其中，轧制速度范围优选为0.1-2.5m/s。就所述步骤c中加热而言，优选加热时间为1.5-7h。实施例实施例1(1)将使用铌钛镍双中间层的钛钢复合板材组坯放入加热炉内加热，加热温度875±10℃，保温4小时；(2)取出完成加热工艺的组合坯料，进行轧制，首道次变形14％，经过11道次轧制，累计变形量80％，轧制速度0.5m/s，终轧温度720℃；(3)空冷至室温并得到最终的产品。本实施例所得钛钢复合板抗剪切强度达256MPa。实施例2(1)将使用铌钛镍双中间层的钛钢复合板材组坯放入加热炉内加热，加热温度900±10℃，保温4小时；(2)取出完成加热工艺的组合坯料，进行轧制，首道次变形15％，经过11道次轧制，累计变形量80％，轧制速度0.1m/s，终轧温度700℃；(3)空冷至室温并得到最终的产品。本实施例所得钛钢复合板抗剪切强度高达240MPa。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.钛钢复合板制造方法，包括钢板(1)和钛板(4)，其特征在于，包括如下步骤：a、将铌箔(3)及镍箔(2)设置于钛板(4)和钢板(1)之间进行组坯，其中，铌箔(3)设置于紧贴钛板(4)一侧，镍箔(2)设置于紧贴钢板(1)一侧；b、将所述的钢板(1)、镍箔(2)、铌箔(3)和钛板(4)组坯完毕后，将组坯四周空余部分利用侧边框进行填充，再对组坯四周缝隙进行焊合，得到组合坯料；c、将所述组合坯料抽真空，然后将组合坯料在温度范围为875±10℃下加热保温后进行轧制，其中，控制轧制总变形量＞75％，终轧温度范围为550～950℃；d、恢复到室温并得到最终的产品。

【技术特征摘要】
1.钛钢复合板制造方法，包括钢板(1)和钛板(4)，其特征在于，包括如下步骤：a、将铌箔(3)及镍箔(2)设置于钛板(4)和钢板(1)之间进行组坯，其中，铌箔(3)设置于紧贴钛板(4)一侧，镍箔(2)设置于紧贴钢板(1)一侧；b、将所述的钢板(1)、镍箔(2)、铌箔(3)和钛板(4)组坯完毕后，将组坯四周空余部分利用侧边框进行填充，再对组坯四周缝隙进行焊合，得到组合坯料；c、将所述组合坯料抽真空，然后将组合坯料在温度范围为875±10℃下加热保温后进行轧制，其中，控制轧制总变形量＞75％，终轧温度范围为550～950℃；d、恢复到室温并得到最终的产品。2.如权利要求1所述的钛钢复合板制造方法，其特征在于：所述步骤a中，所述钢板(1)和钛板(4)的表面预先进行表面酸洗处理。3.如权利要求1所述的钛钢复合板制造方法，其特征在于：所述步骤a中，所述铌箔(3)...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴静怡，王莹，
申请(专利权)人：成都先进金属材料产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51