CN110055379A - 一种显微层片结构钢板的制备方法 - Google Patents
一种显微层片结构钢板的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110055379A CN110055379A CN201910477429.2A CN201910477429A CN110055379A CN 110055379 A CN110055379 A CN 110055379A CN 201910477429 A CN201910477429 A CN 201910477429A CN 110055379 A CN110055379 A CN 110055379A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- steel plate
- micro
- layer sheet
- sheet structure
- preparation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 56
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 56
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims abstract description 13
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 claims abstract description 19
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 4
- 238000004321 preservation Methods 0.000 claims abstract description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001562 pearlite Inorganic materials 0.000 claims description 3
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000037656 Respiratory Sounds Diseases 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001540 jet deposition Methods 0.000 description 1
- 230000035800 maturation Effects 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D1/00—General methods or devices for heat treatment, e.g. annealing, hardening, quenching or tempering
- C21D1/18—Hardening; Quenching with or without subsequent tempering
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0205—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips of ferrous alloys
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D8/00—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment
- C21D8/02—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips
- C21D8/0221—Modifying the physical properties by deformation combined with, or followed by, heat treatment during manufacturing of plates or strips characterised by the working steps
- C21D8/0236—Cold rolling
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/005—Ferrite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
- C21D—MODIFYING THE PHYSICAL STRUCTURE OF FERROUS METALS; GENERAL DEVICES FOR HEAT TREATMENT OF FERROUS OR NON-FERROUS METALS OR ALLOYS; MAKING METAL MALLEABLE, e.g. BY DECARBURISATION OR TEMPERING
- C21D2211/00—Microstructure comprising significant phases
- C21D2211/008—Martensite
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
本发明属于钢板制备技术领域,公开一种显微层片结构钢板的制备方法。(1)、亚温淬火:将亚共析钢从室温升温至亚温淬火温度,保温30~40 min;保温结束后,取出钢板,放入水中淬火至室温;(2)、大变形冷轧:将亚温淬火后的钢板冷轧至变形量超过70 %,即得显微层片结构钢板。本发明仿照贝壳结构,采用亚温淬火+大变形冷轧制备显微层片结构钢板的技术路线,思路创新,通过该技术路线避免了外来界面污染的缺陷,提高了材料的使用性能。
Description
技术领域
本发明属于钢板制备技术领域,具体涉及一种显微层片结构钢板的制备方法。
背景技术
自然界的贝壳是一种典型的层状复合结构,是由强硬的碳酸钙和柔软的生物胶组成,具有良好的强韧性。在工程上仿制贝壳结构制造金属层状板,其中各层金属仍保持原有的金属特性,但其整体的强度、硬度、韧性、导电、导热、耐磨和耐高温等性能均得到很大的提高,可满足材料在特殊条件下的性能要求,并能够节约资源、降低成本等。这使得金属层状复合板在石油开采、电力传送、化工、制药、冶金、机械、船舶制造、汽车制造、家用电器、日常生活用品、核能甚至是航空航天等众多领域和部门得到广泛的应用。
金属层状复合板的生产工艺复杂,其中复合工艺是生产的中心环节。生产中应用的比较多的复合方法主要可分为固-固复合和液-固复合两类。其中固-固复合主要包括轧制复合法、***复合法、***-轧制复合法、扩散复合法等;液-固复合包括铸造复合法、钎焊法等;而电磁成型复合、自蔓延高温合成焊接(SHS)、激光熔覆、超声波焊接、喷射沉积复合、液固相轧制复合、反向凝固复合和高速热浸镀等则是一些新兴的复合技术。这些技术各具优点和相应的不足,其中性价比最高,应用最为成熟和广泛的当属轧制复合。
轧制复合又分为冷轧复合法、温轧复合法和热轧复合法。冷轧复合法是两种金属板通过冷轧压合在一起的,冷轧复合法存在两处缺点:i) 结合面处金属不能完全以金属键方式结合,复合后需进行扩散处理; ii) 金属表面的氧化层是无法完全清理掉的,结合面处存在污染问题,同样降低了结合强度。温轧复合法在轧制生产线上增加了加热和扩散处理工序,改善了界面结合强度,但是界面污染问题没有解决。热轧复合法与温轧法类似,改善了界面结合强度,但是界面污染问题同样没有解决。
发明内容
本发明的目的在于提供一种显微层片结构钢板的制备方法。
为实现上述目的,本发明采取的技术方案如下∶
一种显微层片结构钢板的制备方法,步骤如下:
(1)、亚温淬火:将亚共析钢从室温升温至亚温淬火温度,保温30~40 min;保温结束后,取出钢板,放入水中淬火至室温;
(2)、大变形冷轧:将亚温淬火后的钢板冷轧至变形量超过70 %,即得显微层片结构钢板。
较好地,所述亚共析钢的热处理状态为退火,室温显微组织为铁素体+珠光体,碳含量为0.15~0.5 wt%。
较好地,所述亚温淬火温度为(Ac1 + 30) ℃ ~ (Ac3﹣30) ℃。
较好地,将亚共析钢从室温以10~ 30 ℃/min的升温速率升温至亚温淬火温度。
本发明仿照贝壳结构,采用亚温淬火+大变形冷轧制备显微层片结构钢板的技术路线,思路创新,通过该技术路线避免了外来界面污染的缺陷,提高了材料的使用性能;所得钢板的结构中:马氏体组织作为硬质组织,主要提供材料的强硬性;铁素体组织作为软质组织,主要提供材料的塑性和韧性。
附图说明
图1:15CrMo钢板退火后的显微组织图。
图2:实施例1亚温淬火后钢板的显微组织。
图3:实施例1所得目标钢板的显微组织。
图4:实施例1所得目标钢板的拉伸断口截面图。
图5:对照例1所得目标钢板的显微组织。
具体实施方式
以下结合具体实施例,对本发明做进一步说明。应理解,以下实施例仅用于说明本发明而非用于限制本发明的范围。
实施例1
一种显微层片结构钢板的制备方法,步骤如下:
(1)、亚温淬火:原材料为15CrMo钢板(热处理状态为退火),机械加工成试样尺寸为200×100×4 mm(长度*宽度*厚度);供货商提供15CrMo钢相变点Ac1为720 ℃,Ac3为880 ℃,因此,确定亚温淬火温度为800 ℃;采用箱式电加热炉并设定温度为800 ℃,放入15CrMo钢板试样,以每分钟10 ℃/min的升温速率加热到800 ℃,并保温30 min;然后取出试样放入水中,淬火至室温;
(2)、大变形冷轧:亚温淬火后所得钢板试样在冷轧机上经过4道次轧制,厚度降低到1毫米,累积变形量75%,即得目标钢板;其中,变形量={(钢板原始厚度—冷轧后钢板厚度)/钢板原始厚度}*100%。
图1为15CrMo钢板退火后的显微组织图,可知:其组织为铁素体+珠光体混合组织。
图2为亚温淬火后钢板的显微组织,可知:亚温淬火后钢板的组织为马氏体+铁素体等轴组织。
图3为目标钢板的显微组织,可知:目标钢板呈马氏体+铁素体显微层片结构。
图4为目标钢板的拉伸断口截面图,可知:断口中层片间裂纹中未见氧化物等杂质,十分干净,证明没有普通轧制复合钢板的界面污染问题。
冷轧前后钢板的力学性能见表1,可知:冷轧后获得的显微层片结构钢板的力学性能较冷轧制前有明显的提高。
对照例1
与实施例1的不同之处在于:步骤(2)中的亚温淬火后所得钢板试样在冷轧机上经过2道次轧制,厚度降低到2毫米,累积变形量50%。其它均同实施例1。
图5为本对照例所得目标钢板的显微组织;可知:此时铁素体与马氏体层片没有彼此分隔,没有分层效果。
Claims (4)
1.一种显微层片结构钢板的制备方法,其特征在于:步骤如下:
(1)、亚温淬火:将亚共析钢从室温升温至亚温淬火温度,保温30~40 min;保温结束后,取出钢板,放入水中淬火至室温;
(2)、大变形冷轧:将亚温淬火后的钢板冷轧至变形量超过70 %,即得显微层片结构钢板。
2.如权利要求1所述的显微层片结构钢板的制备方法,其特征在于:所述亚共析钢的热处理状态为退火,室温显微组织为铁素体+珠光体,碳含量为0.15~0.5 wt%。
3.如权利要求1所述的显微层片结构钢板的制备方法,其特征在于:所述亚温淬火温度为(Ac1 + 30)℃ ~ (Ac3﹣30)℃。
4.如权利要求1所述的显微层片结构钢板的制备方法,其特征在于:将亚共析钢从室温以10 ~30 ℃/min的升温速率升温至亚温淬火温度。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910477429.2A CN110055379A (zh) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 一种显微层片结构钢板的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910477429.2A CN110055379A (zh) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 一种显微层片结构钢板的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110055379A true CN110055379A (zh) | 2019-07-26 |
Family
ID=67325432
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910477429.2A Pending CN110055379A (zh) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | 一种显微层片结构钢板的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110055379A (zh) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1632138A (zh) * | 2004-12-18 | 2005-06-29 | 燕山大学 | 亚共析钢获得双峰晶粒尺寸分布超细晶组织的工艺方法 |
CN101671772A (zh) * | 2009-09-29 | 2010-03-17 | 燕山大学 | 超细晶铁素体和纳米碳化物低碳钢板材的制备方法 |
CN106011422A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-10-12 | 唐山学院 | 具有双峰尺度铁素体组织的高强钢及其低成本制备方法 |
CN106636590A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-10 | 燕山大学 | 一种可替代调质处理的中碳钢热机械处理方法 |
-
2019
- 2019-06-03 CN CN201910477429.2A patent/CN110055379A/zh active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1632138A (zh) * | 2004-12-18 | 2005-06-29 | 燕山大学 | 亚共析钢获得双峰晶粒尺寸分布超细晶组织的工艺方法 |
CN101671772A (zh) * | 2009-09-29 | 2010-03-17 | 燕山大学 | 超细晶铁素体和纳米碳化物低碳钢板材的制备方法 |
CN106011422A (zh) * | 2016-08-03 | 2016-10-12 | 唐山学院 | 具有双峰尺度铁素体组织的高强钢及其低成本制备方法 |
CN106636590A (zh) * | 2016-12-02 | 2017-05-10 | 燕山大学 | 一种可替代调质处理的中碳钢热机械处理方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
李真: "双峰尺寸分布超细晶低碳钢的制备及其组织与力学性能", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
杨丽颖等: "低碳高强度双相钢丝的组织与性能", 《热加工工艺》 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102146547B (zh) | 一种合金钢轧辊及其制造工艺 | |
CN104805378B (zh) | 一种高强韧的超低碳中锰钢中厚板及其制备方法 | |
CN101956134B (zh) | 一种高强度、高塑性含铜高碳twip钢及其制备工艺 | |
CN101429590B (zh) | 一种高碳含量的孪晶诱导塑性钢铁材料的制备方法 | |
CN103014283B (zh) | 一种连铸坯生产水电站用特厚钢板的制造方法 | |
CN102433513B (zh) | 一种低合金耐热高强钢构件的制备及热处理方法 | |
CN101876000B (zh) | 一种连铸坯生产高韧性特厚板的方法 | |
CN103243275A (zh) | 一种贝氏体/马氏体/奥氏体复相高强钢的制备方法 | |
CN109693072B (zh) | 一种825/x70/825双面复合板及其生产方法 | |
CN103451549A (zh) | 一种2100MPa纳米贝氏体钢及其制备方法 | |
CN104498834B (zh) | 一种高韧性超高强度钢的成分及其制备工艺 | |
CN110872641A (zh) | 一种奥氏体逆正转变与亚温成形生产汽车安全件的方法 | |
CN113523241A (zh) | 一种不锈钢/碳钢复合材料的高效成形方法 | |
CN104826865B (zh) | 一种制备金属复合板的方法及装置 | |
BAI et al. | Current status and research trends in processing and application of titanium/steel composite plate | |
CN113399780B (zh) | 基于电弧熔丝增材制造300m钢的方法及300m钢 | |
CN105002436A (zh) | 一种表面纳米化低合金钢模具的制备方法 | |
Duan et al. | Microstructures and mechanical properties of X100 pipeline steel strip | |
CN110055379A (zh) | 一种显微层片结构钢板的制备方法 | |
CN103014514A (zh) | 一种新型高铬铁素体耐热钢及其马氏体板条细化方法 | |
He et al. | The bonding mechanism and experimental verification of pilger hot rolling clad tube | |
CN101225465B (zh) | 一种提高耐热钢抗高温水蒸汽氧化性能的方法 | |
Fang et al. | Research on resistance heating behavior of high-strength steel and its hot-stamping forming | |
CN101235478B (zh) | 钢板表面纳米诱导氮合金化的方法 | |
CN106435132A (zh) | 一种低碳合金钢的处理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190726 |
|
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |