二層表面複合鋼的製造方法
2023-05-16 00:02:01
專利名稱：二層表面複合鋼的製造方法
技術領域：
本發明涉及一種複合鋼的製造方法，尤其涉及一種二層表面複合鋼的製造 方法。
背景技術：
複合鋼是一種複合材料，屬金屬與金屬複合範圍，主要用於製造各類刀具。 目前，國內外生產複合鋼的方法主要採用爆炸複合和熱軋複合兩種工藝，其特 點分別為
1、 爆炸複合複合強度較好，但成本昂貴，需在特殊山區進行，成材率 低，還需進行多道熱加工，冷加工。主要應用於國家重大項目工程，如航天、 軍工等。在一般民用產品和工業產品中，價格上沒有優勢，而且爆炸複合的材 料長度有限，使用有局限性。
2、 熱軋複合工藝相對簡單。但二種材料熱軋的壓縮比很小，其產品只 適用於用砂輪切割成型的機械刀片，不能在衝壓上製造另部件，複合二層容易 開裂。另外，熱軋複合對有些特殊鋼(如高速鋼)和普通鋼的複合有一定難度， 粘合不是很理想，合格率較低。
發明內容
本發明的目的，在於解決現有技術存在的上述問題，提供一種採用新工藝 的二層表面複合鋼的製造方法。
本發明的目的是這樣實現的 一種二層表面複合鋼的製造方法，以刃口鋼 作為鋼芯，以本體鋼作為澆鋼，採用澆鑄複合的方法製造，具體步驟主要包括-
A、鋼芯的準備
將選定的刃口鋼鋼錠先切去頭尾，再根據對複合鋼中刃口鋼的厚度比例要 求切割成所需厚度形成鋼芯坯體，然後對鋼芯坯體進行表面處理，使其成為適
於與鋼水粘合的鋼芯；
B、 澆鑄三層複合鋼錠
將鋼芯預熱到一定溫度後定位在專用鋼模內，用澆鋼鋼水採用下鑄法進行 澆鑄，得到由兩層本體鋼夾合一層刃口鋼的三層複合鋼錠；
C、 複合鋼錠的精整
複合鋼錠脫模後，除去殘餘毛邊，並對表面有缺陷的部位用懸掛砂輪進行 精整；
D、 認向軋制開坯成三層鋼坯
將精整後的複合鋼錠按三層並排豎立的方向送入加熱爐內加熱，出爐後翻 轉卯度按三層並排橫置的方向送入軋機軋製成所需厚度的三層鋼坯；
E、 對剖成二層複合鋼坯
將步驟D所得三層鋼坯直接或經退火處理消除應力後切去頭尾，露出鋼 芯，對剖切割成由一層刃口鋼和一層本體鋼構成的二層複合鋼坯；
F、 軋製成熱軋帶鋼或熱軋扁鋼
將步驟E所得二層複合鋼坯按規格軋製成熱軋帶鋼或熱軋扁鋼，然後進行 必要的後續處理，得到二層表面複合鋼產品。
所述的刃口鋼選自碳素工具鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、滾珠軸承鋼、高速 工具鋼或高碳馬氏體不鏽鋼中的一種。
所述的本體鋼選自Q195 —Q235、 0Crl7、 1Crl7、 1Crl3或0Crl3中的一種。
所述的專用鋼模內設有定位棒，該定位棒採用C02保護焊或氬弧焊焊接在 鋼模內的設定位置。
步驟B中所述的鋼芯的預熱溫度控制在200 — 40(TC，澆鋼鋼水的溫度控 制在1550—1650。C。
本發明二層表面複合鋼的製造方法相對於現有技術的爆炸複合和熱軋復 合兩種方法，具有以下的優點和特點
1、 工藝簡單，用一般型鋼熱軋機、帶鋼軋機和開坯軋機都能生產；
2、 加工成本低，其成本僅為爆炸複合成本的一半；
3、 成材率高，從錠到材可達85 — 90%;4、 粘合好，壓縮比大；
5、 鋼鐵分明，容易看出刃口；
6、 適用各種批量生產，不受氣候影響；
7、 適用各種高碳刀具材料的複合，即選擇複合材料比較廣泛，鋼芯材料 可以是碳素工具鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、滾珠軸承鋼、高速工具鋼或高碳馬 氏體不鏽鋼；本體鋼可以是Q195 —Q235，也可以是0Cr17、 1Crl3、 0Crl3等。
具體實施例方式
本發明二層表面複合鋼的製造方法，是以刃口鋼作為鋼芯，以本體鋼作為 澆鋼，採用澆鑄複合的方法製造。下面以Q195—T8Mn二層表面複合冷軋帶鋼 為例簡要說明本發明的製造方法。
首先冶煉出T8Mn的12吋鋼錠，用帶鋸切去鋼錠的頭(帽口)尾(澆口)， 再上立式帶鋸床平均切割成三片，形成T8Mn鋼芯坯體。然後將鋼芯坯體用銑 床進行銑削、打磨，徹底消除表面氧化皮，暴露出金屬本色，保持乾淨。再用 拋丸工藝進行表面處理，進一步清除表面不潔物，增加粗糙度，增加其與鋼水 的接觸面，形成有利於與鋼水粘合的T8Mn鋼芯。
另外根據鋼芯在鋼模內的比例，採用C02保護焊或氬弧焊將定位棒焊接在 鋼模內的設定位置，保證鋼芯能在鋼模內準確定位，並在澆鑄時不會發生移動。
將處理好的T8Mn鋼芯預熱到200 — 300。C後定位在專用鋼模內，用Q195 鋼水(溫度控制在1550—165(TC)採用下鑄法進行澆鑄。鋼水在鋼模內上升到 帽口時，要注意補縮，不能產生明顯的縮孔，得到由兩層Q195本體鋼夾合一 層T8Mn刃口鋼的三層複合鋼錠。
複合鋼錠脫模後，除去帽口邊上的殘餘毛邊，並對表面有缺陷的部位用懸 掛砂輪進行精整。精整後的複合鋼錠按三層並排豎立的方向送入加熱爐內加 熱，出爐後翻轉90度按三層並排橫置的方向送入630或650軋機軋製成厚度 為140mm，寬度為210mm的三層鋼坯。軋制時，軋制溫度控制在1250°C;第 一、二道採用平軋，保證在高溫高壓下，刃口鋼和本體鋼的接觸面形成有效粘 合。軋制後鋼坯要求平直，不能有明顯的彎曲。
將軋制好的三層鋼坯切去頭尾，露出鋼芯，在立式帶鋸上對剖切割成由一層刃口鋼和一層本體鋼構成的厚度為70mm、寬度為210mm的二層複合鋼坯。 然後將二層複合鋼坯在帶鋼軋機上軋製成1.8*210*C的熱軋帶鋼。再在650 'C下進行光亮退火，以防止表面脫碳，降低硬度，便於衝壓。然後酸洗冷軋到 1.5*210*(3，經開平、定尺剪切、檢驗、打捆入庫，即得到本發明的Q195—T8Mn 二層表面複合鋼產品。
本發明中的刃口鋼可以採用碳素工具鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、滾珠軸承 鋼、高速工具鋼或高碳馬氏體不鏽鋼；本體鋼可以採用Q195 — Q235、 0Crl7、 1Crl7、 1Crl3或0Crl3。
權利要求
1、一種二層表面複合鋼的製造方法，其特徵在於以刃口鋼作為鋼芯，以本體鋼作為澆鋼，採用澆鑄複合的方法製造，具體步驟主要包括A、鋼芯的準備將選定的刃口鋼鋼錠先切去頭尾，再根據對複合鋼中刃口鋼的厚度比例要求切割成所需厚度形成鋼芯坯體，然後對鋼芯坯體進行表面處理，使其成為適於與鋼水粘合的鋼芯；B、澆鑄三層複合鋼錠將鋼芯預熱到一定溫度後定位在專用鋼模內，用澆鋼鋼水採用下鑄法進行澆鑄，得到由兩層本體鋼夾合一層刃口鋼的三層複合鋼錠；C、複合鋼錠的精整複合鋼錠脫模後，除去殘餘毛邊，並對表面有缺陷的部位用懸掛砂輪進行精整；D、認向軋制開坯成三層鋼坯將精整後的複合鋼錠按三層並排豎立的方向送入加熱爐內加熱，出爐後翻轉90度按三層並排橫置的方向送入軋機軋製成所需厚度的三層鋼坯；E、對剖成二層複合鋼坯將步驟D所得三層鋼坯直接或經退火處理消除應力後切去頭尾，露出鋼芯，對剖切割成由一層刃口鋼和一層本體鋼構成的二層複合鋼坯；F、軋製成熱軋帶鋼或熱軋扁鋼將步驟E所得二層複合鋼坯按規格軋製成熱軋帶鋼或熱軋扁鋼，然後進行必要的後續處理，得到二層表面複合鋼產品。
2、 如權利要求1所述的二層表面複合鋼的製造方法，其特徵在於所述 的刃口鋼選自碳素工具鋼、合金工具鋼、彈簧鋼、滾珠軸承鋼、高速工具鋼或 高碳馬氏體不鏽鋼中的一種。
3、 如權利要求1所述的二層表面複合鋼的製造方法，其特徵在於所述 的本體鋼選自Q195 — Q235、 0Crl7、 1Crl7、 1Crl3或0Crl3中的一種。
4、 如權利要求1所述的二層表面複合鋼的製造方法，其特徵在於所述 的專用鋼模內設有定位棒，該定位棒採用C02保護焊或氬弧焯焊接在鋼模內的設定位置。
5、如權利要求l所述的二層表面複合鋼的製造方法，其特徵在於步驟B 中所述的鋼芯的預熱溫度控制在200 —400°C，澆鋼鋼水的溫度控制在1550 — 1650°C。
全文摘要
一種二層表面複合鋼的製造方法，是以刃口鋼作為鋼芯，以本體鋼作為澆鋼，採用澆鑄複合的方法製造，主要包括鋼芯準備、澆鑄三層複合鋼錠、複合鋼錠的精整、認向軋制開坯成三層鋼坯、對剖成二層複合鋼坯、軋製成熱軋帶鋼或熱軋扁鋼等步驟。本發明二層表面複合鋼的製造方法工藝簡單、加工成本低、成材率高、粘合好、壓縮比大、鋼鐵分明，適用各種批量生產和各種高碳刀具材料的複合。
文檔編號B22D7/02GK101099975SQ20071004451
公開日2008年1月9日 申請日期2007年8月2日 優先權日2007年8月2日
發明者曄 範, 範廣益 申請人:上海泛屹複合鋼有限公司