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，其特點分別為1、爆炸復(fù)合復(fù)合強度較好，但成本昂貴，需在特殊山區(qū)進行，成材率低，還需進行多道熱加工，冷加工。主要應(yīng)用于國家重大項目工程，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)；在將鋼芯放置進入鋼模前，用磨削或清潔設(shè)備對鋼芯表面再進行一次處理，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，用本體鋼的鋼水進行澆鑄，澆鑄溫度控制在1600-1640°C， 隨模冷卻4小時以上，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)點和特點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，具有較強市場競爭能力，市場前景廣闊。5、熱軋復(fù)合帶鋼可達每卷1. 3噸，經(jīng)熱軋帶鋼最簿達2. 4毫米，酸洗、冷軋后最簿可達0.5 1.0毫米的成卷復(fù)合冷帶。帶鋼寬度在90 520毫米。熱軋厚扁鋼還可進一步在疊軋簿板機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)。在將鋼芯放置進入鋼模前，應(yīng)利用磨削或清潔設(shè)備對鋼芯表面再進行一次處理，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?。C、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，速度不宜太快，尤其在冒口補縮時要慢，防止縮孔。隨模冷卻5小時以上，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)合界面實現(xiàn)分子相互滲透，形成冶金結(jié)合。熱軋帶鋼最重可達每卷1. 3噸，經(jīng)熱軋后帶鋼最簿達2. 4毫米，經(jīng)酸洗、冷軋后最簿可達1. 0毫米的成卷復(fù)合冷帶。帶鋼寬度在90 530毫米。熱軋厚扁鋼還可進一步在簿板軋機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)；在將鋼芯放置進入鋼模前，用磨削或清潔設(shè)備對鋼芯表面再進行一次處理，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，用本體鋼的鋼水進行澆鑄，澆鑄溫度控制在1600-1640°C，隨模冷卻4小時以上，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