不锈钢复合板的起源

不锈钢复合板是一种典型←的复合材料,在类别上属于金属基复合材料的一种。作为层状金属复合材料的重要组成部分,不锈钢复合板的发展与层状材料息息相关。层状金属复合材料是将两种或多种物理、化学、力学性能各不相同的金属通过一定的焊接方法结合在一起,使它们在材料界面上实现牢固结合而制得的一种新型复合材料。层状金属材料的单元在保持母材金属特性的同时具有互补作用,其各项性能往往比单一的金属或合金要优越得多,在各行各业◇都有应用。层状金属复合材料的研究开始于19世纪60年代,一战之后,由于稀贵金属的短缺,美、英、苏等国家︽等多国先后开始对金属复合板的深√入研究,以减少CuNiCr的用量,标志着层状金属复合板进入工业化生产的时代。20世纪50年代,时逢不锈钢在这一时期开始流行与快速发展,加剧了NiCr用量◥紧张的态势,因此关于不锈钢-碳钢复◣合板的研究也正式提上了日程。

不锈钢复合板的发展史

关于不锈钢复合板的生产,可以追溯到1950年,以美国为首的发达国家开始采用热轧复合技术生产出了不锈钢-碳钢复合板。据欧洲梅钢联合会报道,1959年时,法国的热轧不锈钢-碳钢复合板的产量就已经达到了78000吨。随后的几年︾内,苏联与日本也相继完成了热轧法制备不锈钢复合板的实验,同时开始对冷轧复合技术生产不锈钢复合板的方法进行了深¤入研究。70年代,爆炸+热轧法成为不锈钢复合板生产的主要技术,此时不锈钢复合板已经可以完全供应市场的需■求。80年代以后,不锈钢复合板主要是向工艺与品种多样化发展[22],以适应市场的不同要求。美国与日本是世界上最主要的不锈钢复合板生产国,美国的□ 杜邦公司、路易斯维尔公司是不锈钢-碳钢复合板的主要生产厂家。日本虽然在层状金属复合材料的研究方面▂起步较晚,但是后来居上,JFE、川崎制铁、新日铁以及日本制钢都是这一行业蓬勃发展的代表。

我国对不锈钢复合板研究开始也比较早,但是发展相对技术发『达国家较缓。20世纪50年代中期就开始了相关的实验研究,并于1958年采用板∑ 叠热轧法生产了我国第一张不锈█耐酸钢板。1963年,太原钢铁厂采用压力♀浇注法生产出了复合钢锭。1965年,重庆钢铁□集团开始对复合铸锭法与板迭热轧︼法进行现场试验,并最终选择板迭热轧复合法作ㄨ为复合板的制备工∮艺。1970年,宝鸡稀有金属加工研究所采用爆炸复合法制得了大面积的不锈钢-碳钢复合板,并应用于工业设备。1983年,营口中板厂鼎力发展坯料爆炸加叠板轧制法,取得了一╳定成果,1984年有产品上╱市,但产√量受工艺限制明显[23]1988年开始,太钢对爆炸轧制复合法进行了研究,1990年通过爆炸轧制法与爆炸法直接生产的⌒ 复合板能够满足市场需求,直到现▓在仍然是我国生产不锈钢板的最∏主要方法。2000年,辽宁凌源钢铁有限公司与燕▽山大学合作▽开发的用低碳钢与不锈钢复合的双金↘属复合板完成热轧实验并现场试轧〗成功,填补了我国不锈钢复合板直∑接轧制复合生产的空白。

进入21世纪以来,我国不锈钢复合板生产的研究主要集中于轧制法的开发与改进,通过轧制技术与其他焊接技术的结合,取长▂补短以确定最有利的复合方法。北京科技大学与东北大学的研究人员在这方面做出了卓越的贡献。陈∩靖等人用电弧焊法将高合金钢和碳々钢界面四周焊合,然后热轧得到了复合板,但是界面上存在氧◥化问题。祖国胤,王宁等人通过对碳钢与不☆锈钢进行冷轧实验,提出了两种钢材的冷轧复合机理,验证了必须◣有超过50%的首道次压下率才◆能实现复合,且需要通过扩散退火来改善复合板的性能,对不锈钢-碳钢复合板≡的后续冷轧复合开发具有指导↘性意义。祖国胤等人采用自制银基钎料通过钎焊-热轧的√方法对不锈钢与Q235A进行了有效复合,得到了理想的焊接参数,热轧过程中界面未出现开裂、分层,复合板的剪切强达到了★342.6MPa。谢广明等人用真空电子束焊+热轧获得了无缺陷的复合面,467MPa的剪切强度远大于国际标准210Mpa