[发明专利]一种层状耐磨轻质钢铝复合板的制备方法

说明书

本发明公开了一种层状耐磨轻质钢铝复合板的制备方法，包括如下步骤：选材、表面处理、金属板预热和轧制，最后进行退火处理即可得到钢铝复合板，本申请采用的是热轧复合法制备钢铝复合板，这种方法的优点为工艺简单、成本低廉以及结合面牢固，由于室温下铝合金塑性变形能力差，再加上轧制复合产生的残余应力以及引起的加工硬化,严重影响着复合板的使用性能。为了消除轧制后产生的加工硬化和残余应力,提高钢铝复合板的塑性,应对热轧制复合板进行退火处理。此外，轧后退火能够促进金属复合界面间元素的互相扩散,使得热轧复合时形成的点结合转换为广泛的面结合,还可以使得界面原子激活形成金属键，从而使得界面的结合强度得到提高。

技术领域

本发明涉及复合金属板技术领域，尤其涉及一种层状耐磨轻质钢铝复合板的制备方法。

背景技术

耐磨钢广泛应用于矿山机械、工程机械、农业机械、电力机械、交通运输等部门；在各种各样的机械中凡是有相对运动的工件间，皆会产生各种类型的磨损，都会有提高工件材料耐磨性的要求或要求采用耐磨钢，但钢的密度大。目前在各行各业，特别是在交通运输行业面临着节能、环保的巨大压力，需要实现车辆、设备的轻量化。铝合金的密度小、价格低，延展性好。如果能将耐磨钢和铝合金两者结合起来，制备出耐磨轻质钢铝层状复合材料，将具有广阔的应用前景。

发明内容

本发明提出了一种层状耐磨轻质钢铝复合板的制备方法，以解决上述背景技术中提出耐磨钢板密度大问题。

本发明提出了一种层状耐磨轻质钢铝复合板的制备方法，包括以下步骤：

S1：选取两块0.5mm厚的铝板表面处理，选取2.5mm厚的钢板表面经砂纸打磨，去除表面杂质与氧化层直至露出银白色表层；

S2：将经表面处理后的铝板与打磨后的钢板层叠在一起，其中中间层为钢板，铝板位于钢板两侧，外层的铝板的长宽均大于中间层钢板的长宽，铝板与钢板自由变形，得到复合板；

S3：采用快速升温箱式电炉对复合板进行轧前预热，温度400～460℃，保温1～5小时；

S4：将预热完成的复合板放入两辊轧机进行轧制，轧制过程如下：

第一道次加热温度为360℃，保温时间为10min,压下量48.57%，

第二道次加热温度为380℃，保温时间为10min,压下量为2.22%，

第三道次加热温度为380℃，保温时间为10min,压下量为14.29%，

第四道次加热温度为380℃，保温时间为10min,压下量为16.67%，四道次轧制完成后进行退火处理即可得到钢铝复合板。

优选的，在S1中的铝板表面处理方法为：

A1：铝板表面阳极氧化或者化学氧化；

A2：A1中的铝板浸入封闭液中进行封闭处理，浸泡的时间为55～65min，封闭液温度为45～55℃；

A3：将A2中封闭处理完成的铝板取出，用无水乙醇进行洗涤，洗涤完成后自然风干。

优选的，A2中所述的封闭液包括以下成分：四水合硫酸铈15g/L、六水合硝酸镧3g/L、过硫酸铵1.5g/L。

优选的，铝板为铝合金板，所述铝合金板包括以下成分：Mg3.01%、Zn0.90%、Mn0.5%、Fe0.005%、Si0.04%，余量为Al。

优选的，S4中的退火处理方法为：将钢铝复合板放入退火炉中，温度为180～220℃，持续时间45～65min。

优选的，所述钢铝复合板在空气或氩气气氛下进行退火。