[发明专利]一种不锈钢/碳钢双金属槽钢及其复合成型工艺

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料及冶金轧钢技术领域，特别是涉及一种不锈钢/碳钢双金属槽钢及其复合成型工艺。

背景技术

槽钢是截面为凹槽形的长条钢材，属建造用和机械用碳素结构钢。槽钢在现代各行各业中被广泛使用，主要应用于车辆制造、桥梁建设、化工设备、建筑领域等行业，往往与工字钢配合使用。碳素结构钢一般情况下都不经热处理，而在供应状态下直接使用，因此普通槽钢在使用方面存在易生锈、易腐蚀等缺陷，尤其在酸性潮湿环境中，严重影响到结构构件的使用寿命和安全性。

基于上述原因，现有技术中，大量使用由不锈钢原料制成的不锈钢槽钢，其中，不锈钢是在空气或化学腐蚀介质中能够抵抗腐蚀的一种高合金钢。由于不锈钢具有良好的耐腐蚀性，所以使用不锈钢槽钢能使结构部件永久地保持工程设计的完整性。

目前，不锈钢中的主要合金元素是Cr，只有当Cr含量达到一定值时，钢才有耐蚀性，因此不锈钢一般Cr含量至少为12％，同时为了使不锈钢具有更好的耐晶界腐蚀性,不锈钢中还需要含有Ni、Ti、Mn、N、Nb、Mo以及Si等贵金属元素，但是，这样在制备不锈钢槽钢时会消耗大量贵重金属，导致工程材料成本高。

发明内容

本发明实施例中提供了一种不锈钢/碳钢双金属槽钢及其复合成型工艺，以解决如何在确保所用槽钢满足工程质量要求的前提下，最大限度的降低工程材料成本问题。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种不锈钢/碳钢双金属槽钢，所述双金属槽钢本体包括外层不锈钢层和内层碳钢芯，其中：

所述不锈钢层包裹在所述碳钢芯的外周，所述不锈钢层的内壁与所述碳钢芯的外壁紧密结合，且所述不锈钢层和所述碳钢芯的结合界面为冶金结合界面。

优选地，所述碳钢芯包括含碳量≤0.25％的碳结钢芯或低合金钢芯。

优选地，所述不锈钢层的重量为所述双金属槽钢总重量的8％-30％。

优选地，所述不锈钢层包括Cr-Ni系奥氏体不锈钢或Cr-Mn-Ni系奥氏体不锈钢。

一种不锈钢/碳钢双金属槽钢复合成型工艺，包括以下步骤：

将碳钢芯坯料装入中空的不锈钢钢管坯料形成双金属坯料，其中所述碳钢芯坯料和所述不锈钢钢管坯料为过盈配合；

将装配好的所述双金属坯料放入加热炉中加热；

将加热后的所述双金属坯料进行热轧加工，形成包括外层不锈钢层和内层碳钢芯结构的双金属槽钢。

优选地，将碳钢芯坯料装入中空的不锈钢钢管坯料形成双金属坯料之前，还包括：

将所述碳钢芯坯料和所述不锈钢钢管坯料分别依次进行除锈、清理飞边毛刺和清洗处理。

优选地，将碳钢芯坯料装入中空的不锈钢钢管坯料形成双金属坯料，还包括：

将所述双金属坯料的两端端面、所述碳钢芯坯料的外壁和所述不锈钢钢管坯料的内壁接触的位置进行焊接密封。

优选地，将所述碳钢芯坯料装入所述不锈钢钢管坯料的方法包括压力机压入法或冷装法。

优选地，所述碳钢芯坯料和所述不锈钢钢管坯料过盈配合的过盈量为0-0.1mm。

优选地，将装配好的所述双金属坯料放入加热炉中加热后，出炉温度为1050℃-1280℃。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种不锈钢/碳钢双金属槽钢及其复合成型工艺，所述双金属槽钢包括外层不锈钢层和内层碳钢芯，所述不锈钢层包裹在所述碳钢芯的外周，所述不锈钢层的内壁与所述碳钢芯的外壁紧密结合，且所述不锈钢层和所述碳钢芯的结合界面为冶金结合界面；其复合成型工艺包括：将碳钢芯坯料装入中空的不锈钢钢管坯料形成双金属坯料，其中所述碳钢芯坯料和所述不锈钢钢管坯料为过盈配合；将装配好的所述双金属坯料进行轧制加工，形成双金属槽钢，其中，所述不锈钢层和所述碳钢芯的结合界面因为有上述成型工艺中的过盈配合、高温加热以及轧制压力作用，可以形成为结合强度高、工艺性能优良的冶金结合界面。本发明采用碳钢芯和外层不锈钢层结构的双金属槽钢来替代现有技术中的不锈钢槽钢，在保证槽钢抗腐蚀特性的前提下，还可以节省不锈钢材料，大大降低工程成本；同时，相比普通不锈钢槽钢，本发明所述双金属槽钢可以有效提高强度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。