[发明专利]一种碳钢与马氏体不锈钢复合钢板及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于金属复合板生产技术领域，特别涉及一种碳钢与马氏体不锈钢 复合钢板及其生产方法。适用于腐蚀性相对较弱或有耐磨性要求的部件，如煤 斗、水电站冲刷槽等。

背景技术

鉴于电厂煤斗与水电站冲刷槽等强冲刷并有一定腐蚀性的环境，普通碳钢无 法满足长时间使用的要求。目前主要采用耐磨钢衬板或纯马氏体不锈钢(如 410)，如国内某电站的泄洪冲刷槽就采用了马氏体不锈钢。虽然从耐腐蚀与耐磨 角度考虑，纯马氏体不锈钢的性能良好，但纯不锈钢价格较贵，工程造价高。如 果采用不锈钢与碳钢复合板这类新型材料则有着明显的性价比优势，由于其既具 有不锈钢材料的耐蚀性与耐磨性，又具有碳钢的强度和韧性；在满足耐蚀性与耐 磨性要求等综合性能的同时，又显著减少不锈钢的消耗、降低工程造价，物美价 廉，具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明的目的在于提供一种碳钢与马氏体不锈钢复合钢板及其生产方法， 解决了使复合板同时兼具不锈钢和碳钢优良性能的问题。

一种碳钢与马氏体不锈钢复合钢板，其中，基材为Q235B碳钢3，满足 GB/T700-2006要求，其重量百分比含量为：C：≤0.20％、Si：≤0.35％、Mn： 1.20～1.40％、P：≤0.04％、S：≤0.04％、Alt：≥0.02％、余量为Fe和不 可避免杂质元素。复层410马氏体不锈钢1的成分满足ASTMA240M-05标准《用 于压力容器和一般用途的铬和铬镍不锈钢板、薄板和带钢的标准规范》要求，其 重量百分比含量为：C：0.08％～0.15％、Mn≤1.0％、Si≤1.0％、Cr：11.5～13.5％、 Ni：≤0.75％、余量为Fe和不可避免杂质元素。

一种碳钢与马氏体不锈钢复合钢板的生产方法，包括钢坯组坯、加热、控轧、 空冷。除保证复合界面结合强度和探伤性能外，其轧制及水冷工艺的设计需要同 时保证410马氏体不锈钢1以及Q235B碳钢3各自的性能要求，工艺参数控制点 需要通过大量的实验才能获得。

一种碳钢与马氏体不锈钢复合钢板采用单坯轧制，非叠轧方式；即在Q235B 碳钢3基材的基础上放上一层410马氏体不锈钢1，并在410马氏体不锈钢1表 面涂刷上高温防氧化涂层，减少不锈钢氧化与增碳。具体步骤及参数如下：

1、将冶炼好的Q235B碳钢3和410马氏体不锈钢1钢坯直接使用，或分别 进行开坯轧制到设计的中间坯尺寸；然后对钢坯进行表面抛磨处理，露出新鲜金 属后进行复合组坯，钢坯为单坯复合，下层为Q235B碳钢3，上层为410马氏体 不锈钢1，410马氏体不锈钢1外表面涂刷高温防氧化涂层。然后对钢坯进行四 边焊缝2封边，利用真空扩散泵进行抽真空处理，真空度达到10^-3～10^-2Pa。

高温防氧化涂层为1306高温抗氧化涂料，为氧化铝、氧化硅、碳化硅和硅 酸钾等的水溶液；

2、加热温度控制在1150～1200℃，粗轧开轧温度控制在1150～1180℃，单 道次压下率在10～20％；两阶段控轧开轧温度控制在980～1000℃，终轧温度控 制在880～960℃，轧后空冷。

本发明的Q235B碳钢3加410马氏体不锈钢1复合钢板：其复合界面的剪切 强度可达到300MPa，探伤可满足GB/T8165《不锈钢复合钢板和钢带》标准结合 率I级要求，即100％结合。同时保证Q235B碳钢3和410马氏体不锈钢1的各 项性能要求，即Q235B碳钢3抗拉强度达到410MPa，室温冲击功达到200J以上； 410马氏体不锈钢1抗拉强度达到1100MPa以上，近表面硬度达到360HB以上。

本发明的优点在于，其复合效果良好，界面的剪切强度在300MPa以上，探 伤达到GB/T8165《不锈钢复合钢板和钢带》标准结合率I级要求。复合各层具 有较高的力学性能，表面硬度达到360HB以上，和耐磨钢NM360的硬度相当。兼 具耐磨性与耐蚀性，提高了煤斗等的服役周期及安全性。

附图说明

图1为钢坯组坯示意图，其中，410马氏体不锈钢1，焊缝2，Q235B碳钢3。

图2为本发明的一种金相组织。

图3为本发明的另一种金相组织。

具体实施方式

实施例1