CN108165132A - 一种铁路设备用不锈钢复合板 - Google Patents

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Abstract

本发明一种铁路设备用不锈钢复合板，由一块基材和一块复材热轧而成；基材化学成分按重量百分比为：C：0.19‑0.21%，Si：0.6‑0.8%，Mn：0.84‑0.86%，P≤0.005%，S≤0.005%，Nb：0.062‑0.064%，V：0.45‑0.47%，Ti：0.023‑0.025%，Alt：0.045‑0.047%，Cr：0.11‑0.13%，Ni：0.33‑0.35%，Cu：0.15‑0.17%，余量为Fe及少量不可避免的杂质。本发明保证不锈钢复合板的耐蚀性能及结构度，具有较高的屈服强度和抗拉强度，同时保证不锈钢复合板具有一定的韧性的性能。

Description

一种铁路设备用不锈钢复合板
技术领域
本发明属于双金属复合板技术领域，具体地说涉及一种铁路设备用不锈钢复合板。
背景技术
一般情况下，不锈钢复合板有***法和轧制法生产。***法由于噪音大，对环境存有污染，且受天气的影响较大，不是一种可持续的复合板制备技术。轧制法是采用高温轧制的方式，利用原子间的扩散使复材和基材实现良好的冶金结合，其生产的复合板，板幅可灵活调整，是一种绿色环保可持续的生产工艺。因此，采用轧制法生产复合板将是未来发展的趋势。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提出一种铁路设备用不锈钢复合板，保证不锈钢复合板的耐蚀性能及结构度，具有较高的屈服强度和抗拉强度，同时保证不锈钢复合板具有一定的韧性的性能，保证了复材的良好耐蚀性，另外复合板不需要热处理，即可获得良好的综合性能。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种铁路设备用不锈钢复合板，由一块基材和一块复材热轧而成；
基材化学成分按重量百分比为：C：0.19-0.21％，Si：0.6-0.8％，Mn：0.84-0.86％，P≤0.005％，S≤0.005％，Nb：0.062-0.064％，V：0.45-0.47％，Ti：0.023-0.025％，Alt：0.045-0.047％，Cr：0.11-0.13％，Ni：0.33-0.35％，Cu：0.15-0.17％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
复材化学成分按重量百分比为：C：0.11-0.13％，Si：1.1-1.3％，Mn：1.3-1.5％，P≤0.03％，S≤0.02％，Ni：7.5-7.7％，Mo：4.5-4.7％，Cr：20.5-20.7％，N：0.23-0.25％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
复材不与基材贴合的一面涂刷有防腐隔离剂，防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：15-20份，聚四氟乙烯乳液：10-15份，氧化铝：87-89份，分散剂：1-3份，稀释剂：2-4份，固化促进剂DMP-30：1-3份，发泡剂：3-5份，改性氢氧化镁：1-3份，增稠剂：1-3份，偶联剂：5-7份，固化剂：7-9份；分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；偶联剂为硅烷偶联剂；固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
本发明的有益效果是：本发明通过基材和复材的成分限定、采取在线淬火工艺，取代传统离线工艺，采用防腐隔离剂，既起到隔离作用，又起到防腐目的，保证不锈钢复合板的耐蚀性能及结构度，具有较高的屈服强度和抗拉强度，同时保证不锈钢复合板具有一定的韧性的性能，同时轧后的快速冷却，控制复材中对耐蚀性能影响最大的δ析出物的大量析出，保证了复材的良好耐蚀性，另外复合板不需要热处理，即可获得良好的综合性能。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种铁路设备用不锈钢复合板，由一块基材和一块复材热轧而成。
基材化学成分按重量百分比为：C：0.19％，Si：0.6％，Mn：0.84％，P：0.005％，S：0.005％，Nb：0.06％，V：0.45％，Ti：0.023％，Alt：0.045％，Cr：0.11％，Ni：0.33％，Cu：0.15％，余量为Fe及少量不可避免的杂质。
复材化学成分按重量百分比为：C：0.11％，Si：1.1％，Mn：1.3％，P：0.01％，S：0.01％，Ni：7.5％，Mo：4.5％，Cr：20.5％，N：0.23％，余量为Fe及少量不可避免的杂质。
防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：15份，聚四氟乙烯乳液：10份，氧化铝：87份，分散剂：1份，稀释剂：2份，固化促进剂DMP-30：1份，发泡剂：3份，改性氢氧化镁：1份，增稠剂：1份，偶联剂：5份，固化剂：7份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
本实施例的铁路设备用不锈钢复合板的制备方法，包括以下步骤：
㈠准备两块基材和两块复材；
基材化学成分按重量百分比为：C：0.19％，Si：0.6％，Mn：0.84％，P：0.005％，S：0.005％，Nb：0.06％，V：0.45％，Ti：0.023％，Alt：0.045％，Cr：0.11％，Ni：0.33％，Cu：0.15％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
复材化学成分按重量百分比为：C：0.11％，Si：1.1％，Mn：1.3％，P：0.01％，S：0.01％，Ni：7.5％，Mo：4.5％，Cr：20.5％，N：0.23％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
㈡分别将两块复材的一面均涂刷防腐隔离剂，防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：15份，聚四氟乙烯乳液：10份，氧化铝：87份，分散剂：1份，稀释剂：2份，固化促进剂DMP-30：1份，发泡剂：3份，改性氢氧化镁：1份，增稠剂：1份，偶联剂：5份，固化剂：7份；分散剂为硬脂酸单甘油酯；稀释剂为醋酸丁酯；发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；偶联剂为硅烷偶联剂；固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺；
㈢将基材和复材依次堆放形成复合坯，从下至下依次为基材、复材、复材、基材，复材均涂刷防腐隔离剂的那一面相对，复材尺寸小于基材，并采用封条将复合坯四周凹槽封装好，封条选用常用碳钢材质；
㈣采用封条与复合坯四周的缝隙进行焊接；
㈤将复合坯送至加热炉加热进行分段加热，预热段780℃、加热段1070℃、均热段1270℃，保温时间为35分钟，出钢温度控制在1180℃；
㈥将复合坯进行热轧，粗轧阶段的压缩比≥2.0，精轧开轧温度920℃，终轧温度870℃,轧制速度5m/s；
㈦轧制后先将复合坯以3℃/s的冷却速度风冷至670℃，然后以7℃/s的冷却速度水冷至430℃
㈧对轧制后的钢板进行矫直处理，矫直后上冷床冷却，待表面温度降至300℃以下时即可下线；
㈨采用等离子或火焰切割方式对复合板进行切割，经切头、尾及切两边后，在两块复材之间将上下两张单面复合板分离，再对单面复合板进行矫直处理，经表面打磨、性能检测、打包处理后，获得铁路设备用不锈钢复合板。
实施例2
本实施例是一种铁路设备用不锈钢复合板，由一块基材和一块复材热轧而成。
基材化学成分按重量百分比为：C：0.20％，Si：0.7％，Mn：0.85％，P：0.003％，S：0.003％，Nb：0.063％，V：0.46％，Ti：0.024％，Alt：0.046％，Cr：0.12％，Ni：0.34％，Cu：0.16％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
复材化学成分按重量百分比为：C：0.12％，Si：1.2％，Mn：1.4％，P：0.03％，S：0.02％，Ni：7.6％，Mo：4.6％，Cr：20.6％，N：0.24％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：18份，聚四氟乙烯乳液：13份，氧化铝：88份，分散剂：2份，稀释剂：3份，固化促进剂DMP-30：2份，发泡剂：4份，改性氢氧化镁：2份，增稠剂：2份，偶联剂：6份，固化剂：8份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
本实施例的铁路设备用不锈钢复合板的制备方法，包括以下步骤：
㈠准备两块基材和两块复材；
基材化学成分按重量百分比为：C：0.20％，Si：0.7％，Mn：0.85％，P：0.003％，S：0.003％，Nb：0.063％，V：0.46％，Ti：0.024％，Alt：0.046％，Cr：0.12％，Ni：0.34％，Cu：0.16％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
复材化学成分按重量百分比为：C：0.12％，Si：1.2％，Mn：1.4％，P：0.03％，S：0.02％，Ni：7.6％，Mo：4.6％，Cr：20.6％，N：0.24％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
㈡分别将两块复材的一面均涂刷防腐隔离剂，防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：18份，聚四氟乙烯乳液：13份，氧化铝：88份，分散剂：2份，稀释剂：3份，固化促进剂DMP-30：2份，发泡剂：4份，改性氢氧化镁：2份，增稠剂：2份，偶联剂：6份，固化剂：8份；分散剂为硬脂酸单甘油酯；稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；偶联剂为硅烷偶联剂；固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺；
㈢将基材和复材依次堆放形成复合坯，从下至下依次为基材、复材、复材、基材，复材均涂刷防腐隔离剂的那一面相对，复材尺寸小于基材，并采用封条将复合坯四周凹槽封装好，封条选用常用碳钢材质；
㈣采用封条与复合坯四周的缝隙进行焊接；
㈤将复合坯送至加热炉加热进行分段加热，预热段790℃、加热段1080℃、均热段1280℃，保温时间为36分钟，出钢温度控制在1190℃；
㈥将复合坯进行热轧，粗轧阶段的压缩比≥2.0，精轧开轧温度9205℃，终轧温度880℃,轧制速度6m/s；
㈦轧制后先将复合坯以4℃/s的冷却速度风冷至680℃，然后以8℃/s的冷却速度水冷至440℃
㈧对轧制后的钢板进行矫直处理，矫直后上冷床冷却，待表面温度降至300℃以下时即可下线；
㈨采用等离子或火焰切割方式对复合板进行切割，经切头、尾及切两边后，在两块复材之间将上下两张单面复合板分离，再对单面复合板进行矫直处理，经表面打磨、性能检测、打包处理后，获得铁路设备用不锈钢复合板。
实施例3
本实施例是一种铁路设备用不锈钢复合板，由一块基材和一块复材热轧而成。
基材化学成分按重量百分比为：C：0.21％，Si：0.8％，Mn：0.86％，P：0.002％，S：0.002％，Nb：0.064％，V：0.47％，Ti：0.025％，Alt：0.047％，Cr：0.13％，Ni：0.35％，Cu：0.17％，余量为Fe及少量不可避免的杂质。
复材化学成分按重量百分比为：C：0.13％，Si：1.3％，Mn：1.5％，P：0.01％，S：0.01％，Ni：7.7％，Mo：4.7％，Cr：20.7％，N：0.25％，余量为Fe及少量不可避免的杂质。
防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：20份，聚四氟乙烯乳液：15份，氧化铝：89份，分散剂：3份，稀释剂：4份，固化促进剂DMP-30：3份，发泡剂：5份，改性氢氧化镁：3份，增稠剂：3份，偶联剂：7份，固化剂：9份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
本实施例的铁路设备用不锈钢复合板的制备方法，包括以下步骤：
㈠准备两块基材和两块复材；
基材化学成分按重量百分比为：C：0.21％，Si：0.8％，Mn：0.86％，P：0.002％，S：0.002％，Nb：0.064％，V：0.47％，Ti：0.025％，Alt：0.047％，Cr：0.13％，Ni：0.35％，Cu：0.17％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
复材化学成分按重量百分比为：C：0.13％，Si：1.3％，Mn：1.5％，P：0.01％，S：0.01％，Ni：7.7％，Mo：4.7％，Cr：20.7％，N：0.25％，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
㈡分别将两块复材的一面均涂刷防腐隔离剂，防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：20份，聚四氟乙烯乳液：15份，氧化铝：89份，分散剂：3份，稀释剂：4份，固化促进剂DMP-30：3份，发泡剂：5份，改性氢氧化镁：3份，增稠剂：3份，偶联剂：7份，固化剂：9份；分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；偶联剂为硅烷偶联剂；固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺；
㈢将基材和复材依次堆放形成复合坯，从下至下依次为基材、复材、复材、基材，复材均涂刷防腐隔离剂的那一面相对，复材尺寸小于基材，并采用封条将复合坯四周凹槽封装好，封条选用常用碳钢材质；
㈣采用封条与复合坯四周的缝隙进行焊接；
㈤将复合坯送至加热炉加热进行分段加热，预热段800℃、加热段1090℃、均热段1290℃，保温时间为37分钟，出钢温度控制在1200℃；
㈥将复合坯进行热轧，粗轧阶段的压缩比≥2.0，精轧开轧温度930℃，终轧温度890℃,轧制速度7m/s；
㈦轧制后先将复合坯以5℃/s的冷却速度风冷690℃，然后以9℃/s的冷却速度水冷至450℃
㈧对轧制后的钢板进行矫直处理，矫直后上冷床冷却，待表面温度降至300℃以下时即可下线；
㈨采用等离子或火焰切割方式对复合板进行切割，经切头、尾及切两边后，在两块复材之间将上下两张单面复合板分离，再对单面复合板进行矫直处理，经表面打磨、性能检测、打包处理后，获得铁路设备用不锈钢复合板。
表1本发明实施例复合板成品的性能：
表2本发明实施例复合板成品的耐点蚀性能，可以看出，其腐蚀速率处于一个极低的水平。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种铁路设备用不锈钢复合板，其特征在于：由一块基材和一块复材热轧而成；
所述基材化学成分按重量百分比为：C：0.19-0.21%，Si：0.6-0.8%，Mn：0.84-0.86%，P≤0.005%，S≤0.005%，Nb：0.062-0.064%，V：0.45-0.47%，Ti：0.023-0.025%，Alt：0.045-0.047%，Cr：0.11-0.13%，Ni：0.33-0.35%，Cu：0.15-0.17%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述复材化学成分按重量百分比为：C：0.11-0.13%，Si：1.1-1.3%，Mn：1.3-1.5%，P ≤0.03%，S ≤0.02%，Ni：7.5-7.7%，Mo：4.5-4.7%，Cr：20.5-20.7%，N：0.23-0.25%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述复材不与所述基材贴合的一面涂刷有防腐隔离剂，所述防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：15-20份，聚四氟乙烯乳液：10-15份，氧化铝：87-89份，分散剂：1-3份，稀释剂：2-4份，固化促进剂DMP-30：1-3份，发泡剂：3-5份，改性氢氧化镁：1-3份，增稠剂：1-3份，偶联剂：5-7份，固化剂：7-9份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
2.如权利要求1所述的铁路设备用不锈钢复合板，其特征在于：
所述基材化学成分按重量百分比为：C：0.19%，Si：0.6%，Mn：0.84%，P：0.005%，S：0.005%，Nb：0.06%，V：0.45%，Ti：0.023%，Alt：0.045%，Cr：0.11%，Ni：0.33%，Cu：0.15%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述复材化学成分按重量百分比为：C：0.11%，Si：1.1%，Mn：1.3%，P：0.01%，S：0.01%，Ni：7.5%，Mo：4.5%，Cr：20.5%，N：0.23%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：15份，聚四氟乙烯乳液：10份，氧化铝：87份，分散剂：1份，稀释剂：2份，固化促进剂DMP-30：1份，发泡剂：3份，改性氢氧化镁：1份，增稠剂：1份，偶联剂：5份，固化剂：7份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
3.如权利要求1所述的铁路设备用不锈钢复合板，其特征在于：
所述基材化学成分按重量百分比为：C：0.20%，Si：0.7%，Mn：0.85%，P：0.003%，S：0.003%，Nb：0.063%，V：0.46%，Ti：0.024%，Alt：0.046%，Cr：0.12%，Ni：0.34%，Cu：0.16%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述复材化学成分按重量百分比为：C：0.12%，Si：1.2%，Mn：1.4%，P：0.03%，S：0.02%，Ni：7.6%，Mo：4.6%，Cr：20.6%，N：0.24%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：18份，聚四氟乙烯乳液：13份，氧化铝：88份，分散剂：2份，稀释剂：3份，固化促进剂DMP-30：2份，发泡剂：4份，改性氢氧化镁：2份，增稠剂：2份，偶联剂：6份，固化剂：8份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
4.如权利要求1所述的铁路设备用不锈钢复合板，其特征在于：
所述基材化学成分按重量百分比为：C：0.21%，Si：0.8%，Mn：0.86%，P：0.002%，S：0.002%，Nb：0.064%，V：0.47%，Ti：0.025%，Alt：0.047%，Cr：0.13%，Ni：0.35%，Cu：0.17%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述复材化学成分按重量百分比为：C：0.13%，Si：1.3%，Mn：1.5%，P：0.01%，S：0.01%，Ni：7.7%，Mo：4.7%，Cr：20.7%，N：0.25%，余量为Fe及少量不可避免的杂质；
所述防腐隔离剂按质量份数计包括以下组分：水性环氧树脂乳液：20份，聚四氟乙烯乳液：15份，氧化铝：89份，分散剂：3份，稀释剂：4份，固化促进剂DMP-30：3份，发泡剂：5份，改性氢氧化镁：3份，增稠剂：3份，偶联剂：7份，固化剂：9份；所述的分散剂为硬脂酸单甘油酯；所述的稀释剂为醋酸丁酯；所述的发泡剂为三聚氰胺或氯化石蜡；所述的增稠剂为膨润土、凹凸棒土或硅酸铝；所述偶联剂为硅烷偶联剂；所述的固化剂为二乙烯三胺或聚酰胺。
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