[发明专利]一种碳钢与双相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双相不锈钢复合钢 板及其生产方法。适用于临海环境以及制造输送或盛放海水、纸浆等具有强腐蚀性 溶液的管道及容器。

背景技术

鉴于海水、纸浆等特殊的强腐蚀环境，普通碳钢无法满足使用要求。目前海水 淡化及造纸浆塔等用的管道及容器多选用纯不锈钢材质，由于双相不锈钢具有良好 的耐晶间腐蚀及抗应力腐蚀开裂能力，在海水淡化及造纸业广泛使用，如S32304、 2205双相不锈钢等。虽然从耐腐蚀角度考虑，不锈钢的耐蚀性能很好；但是从强度 角度考虑，不锈钢的强度一般不及相应的碳钢(尤其是屈服强度)；另外双相不锈钢 虽然具有较高强度，但Ni、Cr、Mo等合金含量高，价格昂贵。当然仅仅从耐蚀角 度考虑，不锈钢的厚度是有很大富余的。如果采用不锈钢与碳钢复合板这类新型材 料则有着显著的优势，由于其兼具不锈钢和碳钢的优点，既具有不锈钢材料耐腐蚀 性，又具有碳钢的强度和韧性；在满足耐蚀性要求的同时又能符合强度设计的需要， 在综合性能上大大优于单一的不锈钢或碳钢。而且采用复合板可以大大减少纯不锈 钢的用量、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双相不锈钢复合钢板及其生产方法，解决 了使复合板兼具不锈钢和碳钢性能的问题。大幅降低工程造价，物美价廉，具有 广阔的应用前景。

本发明的复合钢板采用双坯叠轧，钢坯对称复合。上下两层为245R碳钢1，中 间两层为S32205双相不锈钢3，在245R碳钢1与S32205双相不锈钢3之间不加助 焊剂，在两层S32205双相不锈钢3之间加入隔离剂2；然后对钢坯进行四边焊接封 边，利用真空扩散泵进行抽真空处理。

一种碳钢与双相不锈钢复合钢板，其中，245R碳钢1满足GB713-2008要求， 重量百分含量为：C：≤0.20％，Si：≤0.35％，Mn：0.50～1.0％，P：≤0.025％，S： ≤0.015％，Alt：≥0.02％，余量为Fe和不可避免杂质元素。S32205双相不锈钢3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，重量百分含量为：C≤0.03％,Mn≤2.0％,Si≤0.75％，另外 还含有耐腐蚀性的合金元素Cr：22～23％，Ni：4.5～6.5％，Mo：3.0～3.5％，余量 为Fe和不可避免杂质元素。在两块不锈钢之间刷涂液态隔离剂2，隔离剂2成分为 MgO和Al₂O₃的隔离剂，其质量比2:1，组坯焊接封边后，真空度达到3.0～6.0×10^-3Pa。

一种碳钢与双相不锈钢复合钢板的生产方法，生产工艺包括钢坯组坯、加热、 直轧、空冷或水冷、回火处理。除保证复合界面结合强度和探伤性能外，其轧制及 水冷工艺的设计在保证S32205双相不锈钢3性能的同时，可以根据工程用途对基层 强度的要求进行柔性轧制。即通过严格的工艺控制可实现容器钢Q245R碳钢1常规 性能要求，也可以与S32205双相不锈钢3实现等强匹配，屈服强度≥450MPa，抗拉 强度≥655MPa。工艺参数控制点需要通过大量的实验才能获得。具体步骤及参数如 下：

(1)将冶炼好的Q245R碳钢1和S32205双相不锈钢3钢坯分别进行开坯轧制 到设计的中间坏尺寸；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， 钢坯为对称复合，上下两层为Q245R碳钢1，中间两层为S32205双相不锈钢3，在 Q245R碳钢1与S32205双相不锈钢3之间不添加助焊剂，在S32205双相不锈钢3 之间加入隔离剂2，然后对钢坯进行四边焊接封边，利用真空扩散泵进行抽真空处理， 真空度达到3.0～6.0×10^-3Pa。

(2)加热温度控制在1200～1250℃，一阶段轧制开轧温度控制在1190～1220℃， 单道次压下率在10～25％，终轧温度控制在1020～1080℃，轧后待温水冷或空冷。

(3)若轧后待温水冷，入水温度控制在960～1000℃，冷速10～25℃/S，终冷 温度250～350℃。

(4)对轧后待温水冷样进行回火热处理，回火温度550～650℃，回火后空冷。