專利名稱：鋼包鋼復合材料及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種金屬復合材料，特別涉及一種鋼包鋼復合材料。
背景技術：
由于不銹鋼具有防腐、延伸性等優(yōu)點，具有良好的機械加工性，廣泛應用于衛(wèi)生醫(yī)療設備、辦公設備、五金、電工和機械等行業(yè)。但由于純不銹鋼價格較貴，資源較為緊張，從而限制和制約了它在某些領域得到更廣泛的應用。碳鋼作為一種資源特別豐富而價格低廉的大眾化產品，由于其容易腐蝕而且材質較硬，機械加工性能較差，只適宜于用于粗加工產品，不能用于深度加上的精細產品。從資源使用的社會效益以及節(jié)約不銹鋼資源的觀點出發(fā)，開發(fā)一種集合不銹鋼和碳鋼雙重優(yōu)點的產品，對于拓寬不銹鋼和碳鋼的應用領域，并有效地降低成本，具有深遠的社會意義和現(xiàn)實的社會效益。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有良好防腐性、成本低廉、機械加工性能好的鋼包鋼復合材料，以拓寬不銹鋼和碳鋼的應用領域，滿足各行各業(yè)的需求。
本發(fā)明的另一個目的在于提供這種鋼包鋼復合材料的制備方法。
本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是提供一種金屬復合材料，由不銹鋼包覆層和碳鋼芯體組成，是將不銹鋼包覆層和碳鋼芯體組成的坯體經(jīng)多道次拉絲模拉拔，使不銹鋼、碳鋼界面通過冶金結合成為所需尺寸的復合材料。這種鋼包鋼復合材料可以是線徑為0.08-10mm的復合線材，特別是線徑為0.08-3mm的復合線材。這種鋼包鋼復合材料的制備方法，包括如下步驟A、去除不銹鋼帶和碳鋼線表面的油脂和氧化鈍化層；B、將不銹鋼帶包覆在直徑為6mm-14mm的碳鋼線上制成復合坯料；C、用100m/min-150m/min的速度、11-15％的減徑率將復合坯料拉拔至直徑為1-3mm；D、調整拉拔速度為800m/min-1200m/min、減徑率為5-9％進行拉拔至直徑為0.25-1.5mm；E、調整拉拔速度為1500m/min-2500m/min、減徑率為2-6％進行拉拔至直徑為0.08-0.5mm；在拉拔到線徑0.08mm-1.0mm過程當中，需做真空退火處理，溫度應控制在600℃-750℃之間。
本發(fā)明所述的不銹鋼為現(xiàn)有的、含有不同化學組分并具有不同用途的不銹鋼材料。
在制備這種鋼包鋼復合材料的過程中，為了使不銹鋼層和碳鋼層在拉拔過程中能形成冶金結合，首先，對原材料(不銹鋼帶和碳鋼線)進行徹底的前處理，用金屬絲輪將充分退火后不銹鋼及碳鋼用機械或化工處理的方法，將表面的油脂和氧化鈍化層去除后，然后將不銹鋼帶或者板和碳鋼線或者板同時送入包覆焊接裝置，包覆焊接裝置內填充惰性氣體保護，以防止清理后的不銹鋼和碳鋼再次氧化。在包覆焊接裝置中，不銹鋼帶沿縱向逐步形成管狀并將碳鋼線包覆其中，然后進入焊接區(qū)用氬弧焊機將縱縫連續(xù)不斷地焊接起來，形成不銹鋼包碳鋼坯材，纏繞在卷盤上。隨后，將坯材送入拉絲機中，進行多道次拉絲模拉拔，獲得所需尺寸的復合材料，同時使不銹鋼、碳鋼界面實現(xiàn)冶金結合。最后，通過真空熱處理賦予不銹鋼包碳鋼復合材料所需的力學和電學性能。
鋼包鋼復合材料根據(jù)其應用領域不同和其特性不同，分為軟態(tài)(A)和硬態(tài)(H)兩種。
不銹鋼包碳鋼線的標記由產品代號(ICS)(Icr18Nigti-clad.steel的第一個字母)、類別代號(A、H)及其標稱直徑(mm)組成。
表示方法 根據(jù)不同的使用范圍要求，標稱直徑在0.08mm-10mm之間。
鋼包鋼復合材料是在銅包鋼線的基礎上，根據(jù)不銹鋼表面的光潔度和耐腐蝕性及高強度、可調節(jié)抗拉強度等優(yōu)點，制成的一種新型復合材料，不僅滿足了不銹鋼材料對應用領域的表面要求，又能滿足對材質強度的要求，同時大大降低了復合材料的成本，其柔軟性好于不銹鋼材料。易于彎曲制成不同規(guī)格的線、棒、板等五金制品原料。
本發(fā)明產品銅包鋼和銅包鋁相比，由于采用了碳鋼為芯體，不僅使鋼包鋼復合材料的材料成本大大降低，而且它綜合了不銹鋼和碳鋼的優(yōu)點，其抗拉強度在不銹鋼和碳鋼之間，并具有良好的延伸性，易于彎曲，因此應用領域更加廣泛。利用本發(fā)明方法可制成不同規(guī)格的鋼絲繩、編制網(wǎng)線和海底光纜承力索，可用于衛(wèi)生醫(yī)療設備、辦公設備、五金、電工和機械等行業(yè)。
具體實施例方式
下面的實施例可以幫助本專業(yè)技術人員更全面地理解本發(fā)明，但不以任何方式限制本發(fā)明。
實施例1A、用金屬絲輪將不銹鋼帶及直徑為10mm的碳鋼線用機械或化工處理的方法，將表面的油脂和氧化鈍化層去除；B、將不銹鋼帶包覆在直徑為10mm的碳鋼線上，制成復合坯料；C、用速度為100m/min，減徑率為15％的條件拉拔復合坯料，加工至線徑為3.0mm；D、調整拉拔速度為130m/min，減徑率為11％進行拉拔，加工至線徑為2.15mm。
E、調整拉拔速度為800m/min，減徑率為9％進行拉拔，加工至線徑為1.5mm的不銹鋼包碳鋼材料。
實施例2A、用金屬絲輪將不銹鋼帶及直徑為8mm碳鋼線用機械或化工處理的方法，將表面的油脂和氧化鈍化層去除；B、將不銹鋼包覆在直徑為8mm的碳鋼線上制成復合坯料；C、用150m/min的速度、15％的減徑率將復合坯料拉拔至線徑為1.0mm；D、調整拉拔速度為800m/min、減徑率為7％進行拉拔至線徑為0.55mm；E、調整拉拔速度為1200m/min、減徑率為5％進行拉拔至線徑為0.25mm。
在拉拔從0.08mm-1.0mm過程當中，需做退火處理，溫度應控制在600℃-750℃之間。
實施例3A、用金屬絲輪將不銹鋼帶及直徑為6mm碳鋼線用機械或化工處理的方法，將表面的油脂和氧化鈍化層去除；B、將不銹鋼包覆在直徑為6mm的碳鋼線上制成復合坯料；C、用130m/min的速度、13％的減徑率將復合坯料拉拔至線徑為1.5mm；D、調整拉拔速度為1200m/min、減徑率為8％進行拉拔至線徑為0.25mm；E、調整拉拔速度為2500m/min、減徑率為6％進行拉拔至線徑為0.08mm。
在拉拔從0.08mm-1.0mm過程當中，需做退火處理，溫度應控制在600℃-750℃之間。
實施例4A、用金屬絲輪將不銹鋼帶及直徑為14mm的碳鋼線用機械或化工處理的方法，將表面的油脂和氧化鈍化層去除；B、將不銹鋼帶包覆在直徑為14mm的碳鋼線上，制成復合坯料；C、用速度為100m/min，減徑率為11％的條件拉拔復合坯料，加工至線徑為10.0mm的不銹鋼包碳鋼復合線材。
權利要求
1.一種金屬復合材料，其特征在于由不銹鋼包覆層和碳鋼芯體組成，是將不銹鋼包覆層和碳鋼芯體組成的坯體經(jīng)多道次拉絲模拉拔，使不銹鋼、碳鋼界面通過冶金結合成為所需尺寸的復合材料。
2.根據(jù)權利要求1所述的鋼包鋼復合材料，其特征在于是線徑為0.08-10mm的復合線材。
3.根據(jù)權利要求1所述的鋼包鋼復合材料，其特征在于是線徑為0.08-3mm的復合線材。
4.一種如權利要求1所述的鋼包鋼復合材料的制備方法，其特征在于包括如下步驟A、去除不銹鋼帶和碳鋼線表面的油脂和氧化鈍化層；B、將不銹鋼帶包覆在直徑為6mm-14mm的碳鋼線上制成復合坯料；C、用100m/min-150m/min的速度、11-15％的減徑率將復合坯料拉拔至直徑為1-3mm；D、調整拉拔速度為800m/min-1200m/min、減徑率為5-9％進行拉拔至直徑為0.25-1.5mm；E、調整拉拔速度為1500m/min-2500m/min、減徑率為2-6％進行拉拔至直徑為0.08-0.5mm；在拉拔到線徑0.08mm-1.0mm過程中，需做真空退火處理，溫度應控制在600℃-750℃之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種金屬復合材料，特別是一種鋼包鋼復合材料，由包覆不銹鋼和碳鋼芯體組成，線材直徑為0.08－10.0mm；是將不銹鋼包覆在碳鋼上制成復合坯料，然后用拉絲機在不同的速度和減徑率條件下，經(jīng)多道次拉絲模拉拔，使不銹鋼、碳鋼界面通過冶金結合成為所需尺寸的復合材料。本發(fā)明彌補了不銹鋼和碳鋼所無法涉及到的領域，同時也填補了國內一項在探索解決不銹鋼資源緊張問題上的一項空白，也解決了以往產品價格高，環(huán)境污染嚴重等技術問題，滿足了人們對復合材料的需求。
文檔編號C21D11/00GK1843754SQ200610046508
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權日2006年4月30日
發(fā)明者葛成林 申請人:大連昌興多金屬研發(fā)中心