[发明专利]一种用于钢铝复合板的热轧基板及生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种复合板的基板钢及生产方法，具体地属于一种用于钢铝复合板的热轧基板及生产方法。

背景技术

由于科学技术的迅速发展，现代工业对材料的性能要求越来越高、对材料结构的改进要求也越来越强烈，单一金属材料已无法满足这些需求。于是，集合不同材料的物理、化学、力学性能和价格差别于一体的新型复合材料，随之应运而生。这将更有效的利用材料的特性，并克服和弥补单一材料性能的不足，获得具有更优异的综合性能的材料。

双金属复合材料是将两种或两种以上的不同物理、化学性能的金属利用各自的性能优势进行分层组合而形成的一类金属材料，得到的复合板所具有的综合性能是任一组元所无法具备的。

钢铝复合材料为双金属材料应用最为广泛的品种之一。钢材是广泛使用的工程材料，具有强度及硬度高，耐磨性及延展性好等优点。而铝及铝合金具有导电性好、导热性好、耐蚀性好、吸震隔音、比重小(只有钢的1／3)、表面光洁与美观等优点，但其强度较低，耐磨性差。由这两种材料制成的层叠复合材料兼备了铝和钢的双重优点，克服了两者的一些不足，是一种综合性能好、性能价格比高、具有广阔的发展前途及应用前景的新型复合材料，在现代科学技术及工业上应用较为广泛，特别是在汽车、电站空冷系统、炊具、化工等制造业得到了大量的应用。

作为钢铝复合板用基板，经过检索，目前国内外研究多集中在以超低碳成分设计为主的超深冲冷轧板或烘烤硬化冷轧板方面，以冷轧板作为钢铝复合板用基板必然带来成本升高和复合板厚度规格小于1mm的不利影响。

热轧钢板研究的有：陈宇发表的“超低碳热轧深冲钢板的研究”硕士学位论文（1998:1-49），其报道了采用热模拟机Gleele2000研究热轧深冲钢板坯加热、热轧和卷取生产的各个工艺，运用透射电子显微镜和能谱仪观察和分析第二相粒子和种类、形态、数量、大小、分布及析出位置，找出了含Ti超低碳钢第二相粒子的组成和析出规律及冲深性能优良的金相组织要求。研究还发现了工业生产的热轧深冲钢在α区终轧并进行退火的组织和性能变化规律。退火温度越高，再结晶越充分，晶粒尺寸越大，则屈服强度越低，延伸率越高，而r值略微升高。由于工业生产在α区轧制温度较高，变形组织发生回复，积累的储存能较小，最终发展的有利织构较弱，相应的r值增加有限。其存在成分无法满足钢铝复合材料钢铝结合性能要求，且由于通过添加Ti等合金元素势必增加原料成本和生产工艺成本的不足。

轧制复合法可实现金属复合材料的批量稳定连续生产，但难于生产或不可能生产两种金属的熔点相差悬殊、热膨胀系数以及硬度相差很大的复合材料。如不锈钢和铝的复合，由于两金属熔点相差很大，若采用常规的轧制方法进行生产，则无法通过热处理消除不锈钢在轧制过程中产生的加工硬化，而影响复合板的进一步深加工。在现有设备装备条件和技术水平条件下，不锈钢在钢铝复合材料的批量应用受到限制。

冷轧轧制复合除了对轧机要求相对较高外，退火温度过高或钎焊过程中局部高温，界面也会形成Fe/Al金属间化合物使材料分层失效。故采用普碳钢进行钢铝复合，必然带来轧机负荷超载和因金属间化合物产生恶化复合结合性能，因此，针对高复合结合性能、无残余应力与长寿命、耐蚀性能等要求，普碳钢无法胜任钢铝复合材料钢基材需求。

日本三菱铝业提供热轧等工艺生产的热交换器用铝合金复合板及生产方法（专利号P2004-59939A、P2005-161383A），其复合板材料为含Fe不同质量分数的Al合金，并未选用钢基板材料，由此带来复合板刚度的不足。

中国专利号为：ZL 201010201733.3、ZL 201010201724.4、ZL 201010201720.6专利文献，提出了不同抗拉强度级别的钢铝复合热轧钢的生产方法，但其不同抗拉强度级别对应相应的成分体系，这必然给冶炼、轧钢生产计划带来组织困难，并产生大量的冶炼带出品、导致资源及能耗的严重浪费，并增加生产成本。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种在保证满足用户对钢铝层叠复合材料的工艺复合性能、弯管成型性能、焊接性能的前提下，用同一种成分而生产出不同抗拉强度级别，以满足用户需求，并有效合理利用资源，减少甚至消除带出品，且利于钢铁冶炼生产组织的用于钢铝复合板的热轧基板及生产方法。

实现上述目的的措施：