[发明专利]一种低密度复合钢板的制备方法

说明书

本发明公开了一种低密度复合钢板的制备方法，涉及钢铁生产技术领域，步骤包括：S1、真空熔炼：将所需原料装入真空熔炼炉熔炼，浇铸得到满足化学成分要求的两种铸坯；S2、锻造：分别将两种铸坯加热至1100～1150℃，保温1～2h后进行锻造，始锻温度1020～1080℃，终锻温度＞850℃，然后进行水冷，锻造成棒材；S3、螺纹连接：一根锻造棒材的一端车有外螺纹，另一根锻造棒材的一端车有内螺纹，两根棒材通过螺纹连接在一起；S4、电渣重熔：将两种不同的棒材一起装入电渣重熔炉，进行电渣重熔；S5、锻造：将电渣锭加热至1100～1150℃，保温1～2h后进行锻造，始锻温度1020～1080℃，终锻温度＞850℃，然后进行水冷，锻造得到复合板。用两种硬度不同的低密度钢钢板进行复合，可实现软硬搭配，增强抗弹能力。

技术领域

本发明涉及钢铁生产技术领域，特别是涉及一种低密度复合钢板的制备方法。

背景技术

复合板综合了各组元金属的优点，具有单一组元所不具备的物理化学性能，被广泛应用于航空航天、国防军工、交通运输和装备制造等领域。复合钢板是由两种性能不同的金属板通过特殊的加工制备方法复合而成的，与单一金属组元相比，经过合理设计组合后的复合钢板结合了两种金属组元各自的优点，可以获得单一金属所不具有的物理、化学及力学性能，大大节省稀贵材料，降低成本，具有单种金属材料不可比拟的优点。

目前，复合钢板的工艺研究方法包括直接轧制法、爆炸复合法以及复合浇铸法。其中，直接轧制法包括热轧复合法和冷轧复合法，热轧复合法对温度的要求比较高，温度过低会导致金属变形抗力较大，而温度过高则可能形成厚的氧化层和脆性化合物，这些缺陷都将影响复合板的复合效果；而冷轧复合法则可能存在边裂等问题；爆炸产生的二氧化氮、二氧化硫、一氧化碳等有毒气体，会造成严重的环境污染，而且爆炸瞬间产生的应力超过材料的强度未能得到很好的卸载，会造成复合板局部开裂；而复合浇铸法生产表面复合形式的复合钢锭和钢坯在热加工时因不同金属的延伸率不同，结合层易于分离，设备易出故障，造成废品。

汽车、装甲车等对减重要求越来越迫切，轻质合金如：铝合金、镁合金等，复合材料如：碳纤维复合材料、塑料等都对材料的轻质化有明显贡献，但是综合考虑成本、制造和性能等因素，钢铁材料仍有明显的优势。低密度钢与普通钢在相同面密度前提下，厚度可显著下降，应用前景广泛。武器装备轻量化是武器装备发展永恒的主题，装甲钢既是防护材料又是结构材料，基体装甲钢占车辆总重的30%～40%，大幅度地降低装甲钢的重量，同时要求其具有良好的抗弹性能、工艺性能和经济可承受性，是一个亟需解决的矛盾。

发明内容

本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种低密度复合钢板的制备方法，通过电渣重熔将两种不同硬度、不同成分的低密度钢棒材熔合为复合板，具体步骤包括：

S1、真空熔炼：将所需原料装入真空熔炼炉熔炼，浇铸得到满足化学成分要求的两种铸坯；

S2、锻造：分别将两种铸坯加热至1100～1150℃，保温1～2h后进行锻造，始锻温度1020～1080℃，终锻温度＞850℃，然后进行水冷，锻造成棒材；

S3、螺纹连接：一根锻造棒材的一端车有外螺纹，另一根锻造棒材的一端车有内螺纹，两根棒材通过螺纹连接在一起；

S4、电渣重熔：将两种不同的棒材一起装入电渣重熔炉，进行电渣重熔；

S5、锻造：将电渣锭加热至1100～1150℃，保温1～2h后进行锻造，始锻温度1020～1080℃，终锻温度＞850℃，然后进行水冷，锻造得到复合板。

本发明进一步限定的技术方案是：

前所述的一种低密度复合钢板的制备方法，步骤S1中的两种铸坯，一种为高硬度的低密度钢，另一种为低硬度的低密度钢。