不銹鋼復合板是一種新型材料,它兼具了不銹鋼、碳鋼性能的優(yōu)勢,并且具有良好的耐腐蝕耐熱性能,更重要的是成本大幅下降,已被廣泛應用于壓力容器、海水淡化等設備。當今世界戰略原材料資源短缺,能源不足,節約貴金屬或尋求代用材料,降低能耗,開(kāi)辟新能源,已成為世界性的重大課題。因此,復合材料作為現代化的重要材料之一,正在蓬勃發(fā)展,成為當今材料科學(xué)的研究熱點(diǎn)之一。
熱軋復合法是將待復合的金屬坯料加熱到一定溫度,對其施加大的壓下量進(jìn)行軋制變形,在熱和力的共同作用下使不同金屬復合的一種工藝方法。熱軋復合法的優(yōu)點(diǎn)有:軋制力較小,對軋機的要求不高;工藝簡(jiǎn)單,成本低;界面結合牢固。
研發(fā)人員采用熱軋復合法,將管線(xiàn)鋼L450MS與N08825奧氏體鎳基合金軋制為34.4、50.4mm厚的復合板。復合板生產(chǎn)工藝流程為:組坯→加熱→粗軋→精軋→ACC控冷→精整→剪切→入庫。
加熱工藝必須嚴格控制爐內氣氛,保證微正壓燒鋼和鋼坯上下表面溫度均勻,以保證鋼坯充分燒透及原始奧氏體晶粒不會(huì )過(guò)分長(cháng)大,為下一步細化晶粒提供條件;并且加熱溫度不能過(guò)高,以保證鐵皮易去除,為后續復合板表面質(zhì)量提供保證。
通過(guò)軋后控冷,可以保證變形后奧氏體形態(tài),避免奧氏體晶粒長(cháng)大,保證變形位錯,促使奧氏體向鐵素體轉變過(guò)程中鐵素體的細化,從而達到提高鋼板強度的目的,原始鋼板晶粒細化的同時(shí)通過(guò)提高冷卻速率細化晶粒。
采用熱軋復合法,做到了以下幾點(diǎn):
?。?)L459MS管線(xiàn)鋼+N08825奧氏體鎳基合金復合板,鋼板屈服強度為484~542MPa,抗拉強度為544~593MPa,伸長(cháng)率為45%~50%,-30℃縱向沖擊達300J以上;
?。?)通過(guò)合理的軋制工藝、堆冷工藝,采用晶粒細化、固溶強化、析出強化等手段可得到性能優(yōu)異的奧氏體鎳基合金復合鋼板,其夾雜物級別較低,無(wú)明顯帶狀組織,針狀鐵素體含量較高,塑性較好;
?。?)復合板軋制采用兩階段晾鋼軋制,晾鋼過(guò)程注意擺動(dòng),避免產(chǎn)生黑印,造成鋼板溫度不均;軋制過(guò)程必須充分保證精軋過(guò)程壓下量均勻,加大道次變形量,有助于增加奧氏體晶粒中的滑移帶和位錯密度,增加有效晶界面積,從而增加鐵素體形核部位,細化鐵素體晶粒。
?。?)L459MS管線(xiàn)鋼+N08825奧氏體鎳基合金復合板結合界面純凈、平直、無(wú)氣孔,表明兩者復合較好,既保留了不銹鋼的耐腐蝕、耐磨、抗磁的性能以及外表美觀(guān)的特點(diǎn),又兼有管線(xiàn)鋼良好的可焊性、成形性、拉伸性、導熱性等特點(diǎn),提高了其抗腐蝕能力,延長(cháng)了其使用壽命,降低了企業(yè)生產(chǎn)成本。