[发明专利]一种碳素钢复合材料以及其制备方法

摘要

本发明涉及碳素钢复合材料技术领域，尤其是一种碳素钢复合材料以及其制备方法，碳素钢复合材料以钢带卷作为基材，基材的上、下两面均设有复合碳化钨‑钴卷板，复合碳化钨‑钴卷板的重量比为：碳化钨‑钴合金30％‑50％，钢49.5％‑69.5％，以及不大于0.5％不可避免的杂质，所述的碳素钢复合材料制备方法包括冷轧、退火、平整、质量检查等步骤。提供的碳素钢复合材料相比现有技术中的碳素钢材料硬度高、耐磨性能好，节约钨和钴等材料；本发明所提出的碳素钢复合材料可广泛应用对于硬度高、耐磨性能要求高的领域，如航空航天、机械仪表、精密轴承等；本发明所提出的方法工艺简单，使用的均为现有设备，无需进一步研发新设备，成本低，且无特殊制备条件。 1

主权项

1.一种碳素钢复合材料，其特征在于，以钢带卷作为基材，基材的上、下两面均设有复合碳化钨‑钴卷板，复合碳化钨‑钴卷板的重量比为：碳化钨‑钴合金30％‑50％，钢49.5％‑69.5％，以及不大于0.5％不可避免的杂质。

2.根据权利要求1所述的一种碳素钢复合材料，其特征在于，所述的钢带卷为热轧或冷轧碳素钢钢带卷，采用Q235AF或Q255AF碳素钢。

3.根据权利要求1所述的一种碳素钢复合材料，其特征在于，所述钢带卷厚度为2.0‑10.0mm，宽度100‑2000mm。

4.根据权利要求1所述的一种碳素钢复合材料，其特征在于，所述复合碳化钨‑钴卷板厚度为1.0‑5.0mm，宽度为100‑2000mm。

5.根据权利要求1或3或4所述的一种碳素钢复合材料，其特征在于，所述的钢带卷厚度与复合碳化钨‑钴卷板宽度相同。

6.根据权利要求1所述的一种碳素钢复合材料，其特征在于，所述碳化钨‑钴合金颗粒的粒度为250‑590μm,590‑840μm或840‑1400μm。

7.一种碳素钢复合材料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤一：轧机的入口侧设有三套带卷开卷设备，分上中下平行布置；中层的钢带卷开卷后，经砂带打磨机将钢带上下表面的氧化铁皮打磨干净，然后用钢丝刷机将钢带表面刷毛，使其表面达到复合轧制要求的表面织构；上下层的复合碳化钨‑钴卷板开卷后，用钢丝刷机将复合面的表面刷毛，使其复合面也达到复合要求的表面织构；三层金属经表面处理后同时穿过轧机，并将带头用钳口夹住，使复合后的带材缠绕在卷取机的卷筒上，进行复合轧制，轧制变形量为70％‑90％，得到复合带卷垛；

步骤二：将所述的复合带卷垛移至退火炉上，每卷之间设置一块中间对流板，顶部设置一块顶部对流板，依次扣上退火炉的保护内罩和加热罩，并将退火炉内抽成真空，当退火炉内真空度达到升温退火要求，按40‑60℃/h的升温速度，将炉温升到670‑820℃，保温3‑9h；保温结束后，移出加热罩，扣上冷却罩，按照20‑40℃/h降温速度空冷至550℃，再采取快速水冷却至70‑90℃，再移开冷却罩和保护罩，冷却至20‑40℃，得到退火后的复合带卷；

步骤三：将退火后的复合带卷通过平整机进行平整，带材的平整度为0.5％‑2.0％；

步骤四：将步骤三多得到的材料进行质量检查，将不良品和不合格品剔除并将合格的产品纵剪分条或横剪定尺剪板，即可得到所述的碳素钢复合材料。

8.根据权利要求7所述的一种碳素钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的退火炉为罩式退火炉。

9.根据权利要求7所述的一种碳素钢复合材料的制备方法，其特征在于，所述的平整机为四辊单机架平整机。