[发明专利]以IF钢为过渡层的双面钛钢复合板及其高温制备方法

说明书

本发明公开以IF钢为过渡层的双面钛钢复合板及其高温制备方法。制备复合板的复合坯包括基材、IF钢和钛复材，基材为C≤0.22％的普碳钢或低合金钢；钛复材为工业纯钛TA2，基材与钛复材厚度比为5～10，钛复材长、宽小于基材且与其四条边的边距为60～100mm；将真空焊接后的复合坯加热至1040～1060℃保温，保温时间为1min/mm×复合坯总厚度，开轧温度为1020～1040℃，单道次压下率15％～25％，总压下率≥70％，终轧温度为850℃以上，空冷至室温，轧后IF钢过渡层厚度为280～320μm，分板后得到厚度为6～75mm的双面钛钢复合板，具有优良的耐腐蚀性和力学性能。

技术领域

本发明属于复合板制备技术领域，特别涉及到一种应用真空复合+轧制技术生产双面钛钢复合板的高温制备方法。

背景技术

钛钢复合板既具有钛复层优良的耐腐蚀性能，又具有基层结构钢的强度和塑性，与钛板相比其经济成本大幅度下降，尤其是双面钛钢复合板，因其表层均为钛板，整体抗腐蚀性能极强，是耐腐蚀环境设备制造的理想材料，在石油化工、制盐、电力、海水淡化、海洋工程等领域得到推广应用且应用潜力极大。近年来，众多学者针对轧制法制备钛钢复合板技术进行了研究。

CN105080997A公开了一种无中间层钛钢复合板的制备方法、CN104624644A公开了钛钢复合板的生产方法、CN105107841A公开了钛钢复合板的制备方法，上述三个专利文件中均采用钛钢直接复合轧制技术进行钛钢复合板的制备，制备工艺简单，不添加中间层，通过较高的终轧温度，使界面化合物破碎后产生微孔洞的可能性减小，从而使界面上的孔洞对结合性能的负面影响降低到最小。

CN104907332A公开了以镍为中间层的钛钢复合板的生产方法、CN104907333A公开了以镍为中间层的钛钢复合板的高温制备方法、CN104826866A公开了以镍为中间层的钛钢复合板的高温轧制方法，上述三个专利文件中均通过在钛钢复合界面之间插入适当的金属镍做中间层，进而阻止钛、铁等元素的相互扩散，改善界面的结合效果，提高产品质量。

王敬忠，颜学柏，阎静亚在《有色金属》2009年61卷第4期39-42页中发表的论文“钛-钢复合板生产中的过渡层材料”、CN104998903A公开的以铜为中间层钛钢复合板的制备方法、CN104874636A公开的以铜为中间层钛钢复合板的高温制备方法以及CN104874635A公开的以铜为中间层高结合强度钛钢复合板的制备方法中，均采用以铜为中间层，防止钛钢复合板在制备过程中界面上钛铁化合物的生成，同时利用轧制过程将结合面液相挤出，获得洁净的新生面，从而实现钛钢界面的良好结合。

综上所述，由于碳在β钛中的扩散速度极具增大，导致钛钢复合板的轧制温度较低，一般控制在920℃以下，不仅对坯料的规格尺寸形成了限制且对轧机的轧制能力也提出了更高的要求。另外，在石油化工、制盐、电力、海水淡化、海洋工程等腐蚀环境条件下，往往结构件内外表面均处于腐蚀环境当中，需同时具备抗腐蚀性能。目前的研究现正主要针对单面钛钢复合板开展大量的研究工作，但是适应市场需求的双面钛钢复合板相对应的制备技术研究较少。

面对实际应用环境对抗腐蚀材料的需求，迫切需要开发一种低成本、高性能的双面钛钢复合板的高温制备技术。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种以IF钢为过渡层的低成本、高性能双面钛钢复合板及其高温制备方法，通过控制钛钢复合界面上钛、碳间的反应程度和反应物的分布状态，提高轧制温度，改善钛钢复合板界面的组织状态，得到高质量的双面钛钢复合板。该方法生产的钛钢复合板界面结合性能明显提高、质量稳定性显著提升、经济成本低，坯料规格尺寸大且操作简单。