本发明涉及复合钢板
技术领域：
，尤其涉及一种舰艇用复合钢板及其制备方法。
背景技术：
：高强度合金钢是目前大潜深潜艇建造最重要、最关键的结构材料，其性能优劣直接关系到潜艇战术性能的提高。美国从20世纪50年代就开始建立HY系列舰艇结构钢的体系平台，目前该系列钢包括HY80、HY100和HY130等高强度合金钢。HY80高强度钢屈服强度为560～665MPa，可保证核潜艇下潜深度达到300m，HY80高强度钢随后被美国各级核潜艇采用达30年之久。为了适应潜艇下潜深度增加的需要，美国海军原打算采用正在研制的HY130高强度钢，该钢的屈服强度为910MPa，但由于HY130钢的焊接工艺方面还有一些问题没有解决，除少量结构及海水管路经过严格的检验仍采用HY130钢外，其他构件均改用已研制成功的既能抗震又能抗海水压力的HY100高强度钢制造，此种钢屈服强度为820MPa。BR1500HS是一种超高强度合金钢，在最优的热处理条件下，其屈服强度最高可以达到1300MPa，相比HY系列舰艇结构钢性能更为优异，但存在的问题是防腐性能差，因此在使用过程中易受外界环境的影响，从而造成使用寿命缩短的问题，不能够满足多种环境下的使用。技术实现要素：有鉴于此，本发明的目的在于提供一种舰艇用复合钢板及其制备方法。本发明提供的舰艇用复合钢板，在具备超高强度合金钢力学性能的同时，提高其耐蚀性能，适用于海洋高压环境。为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：本发明提供了一种舰艇用复合钢板，包括层叠的超高强度合金钢BR1500HS层和双相不锈钢S32750层。优选地，所述超高强度合金钢BR1500HS层包括以下质量百分比的元素：C0.19～0.25％，B0.0008～0.005％，Mn1.10～1.4％，Cr0.15～0.35％，Al0.02～0.06％，Ti0.02～0.05％，P≤0.025％，S≤0.015％，余量的Fe。优选地，所述超高强度合金钢BR1500HS层的屈服强度为1200～1400MPa，抗拉强度为1500～1750MPa。优选地，所述双相不锈钢S32750层包括以下质量百分比的元素：C≤0.03％，Si≤0.08％，Mn≤1.20％，Cr24～26％，Ni6.0～8.0％，Mo3.0～5.0％，P≤0.035％，S≤0.02％，余量的Fe。优选地，所述双相不锈钢S32750层的屈服强度为500～700MPa，抗拉强度为800～1000MPa。本发明还提供了上述技术方案所述舰艇用复合钢板的制备方法，包括以下步骤：(1)将超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板叠放，得到复合板；(2)将所述步骤(1)得到的复合板沿四周焊接，得到焊接复合板；(3)将所述步骤(2)得到的焊接复合板进行热轧复合，得到舰艇用复合钢板。优选地，所述步骤(1)中超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板叠放前还包括：对所述超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板分别进行喷砂处理。优选地，所述步骤(3)中热轧复合的温度为700～1100℃，热轧复合的轧制压下率为20～60％。优选地，所述热轧复合的温度为750～900℃，热轧复合的轧制压下率为35～55％。优选地，所述步骤(3)中热轧复合的退火温度为600～900℃，所述热轧复合的退火保温时间为5～30分钟。本发明提供了一种舰艇用复合钢板，包括层叠的超高强度合金钢BR1500HS层和双相不锈钢S32750层。本发明通过将超高强度合金钢BR1500HS层和双相不锈钢S32750层层叠，得到相比HY舰艇结构钢性能更为优异的复合钢种，使双相不锈钢S32750层具备超高强度合金钢力学性能的同时，提高其耐蚀性能，适用于海洋高压环境。实施例的数据表明，本发明提供的舰艇用复合钢板的屈服强度为1007～1192MPa，抗拉强度为1394～1521MPa，在海水中的腐蚀电流密度为3.64×10-8～5.24×10-8A/cm2。进一步地，本发明利用了热轧复合的工艺，该方法简单实用，适合工业大规模生产。具体实施方式本发明提供了一种舰艇用复合钢板，包括层叠的超高强度合金钢BR1500HS层和双相不锈钢S32750层。在本发明中，所述超高强度合金钢BR1500HS层优选包括以下质量百分比的元素：C0.19～0.25％，B0.0008～0.005％，Mn1.10～1.4％，Cr0.15～0.35％，Al0.02～0.06％，Ti0.02～0.05％，P≤0.025％，S≤0.015％，余量的Fe。本发明对超高强度合金钢BR1500HS的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可，具体的如厚度为2cm～17cm的超高强度合金钢BR1500HS层。在本发明中，所述超高强度合金钢BR1500HS层的屈服强度优选为1200～1400MPa；抗拉强度优选为1500～1750MPa。在本发明中，所述双相不锈钢S32750层优选包括以下质量百分比的元素：C≤0.03％，Si≤0.08％，Mn≤1.20％，Cr:24～26％，Ni6.0～8.0％，Mo3.0～5.0％，P≤0.035％，S≤0.02％，余量的Fe。本发明对双相不锈钢S32750的来源没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的市售商品即可，具体的，如厚度为0.5cm～6cm的双相不锈钢S32750层。在本发明中，所述双相不锈钢S32750层的屈服强度优选为500～700MPa；抗拉强度优选为800～1000MPa。本发明还提供了上述技术方案所述舰艇用复合钢板的制备方法，包括以下步骤：(1)将超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板叠放，得到复合板；(2)将所述步骤(1)得到的复合板沿四周焊接，得到焊接复合板；(3)将所述步骤(2)得到的焊接复合板进行热轧复合，得到舰艇用复合钢板。本发明将超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板叠放，得到复合板。在本发明中，所述超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板叠放前还优选包括：对所述超高强度合金钢BR1500HS板和双相不锈钢S32750板分别进行喷砂处理。本发明对所述喷砂的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的喷砂方式即可。本发明中，所述喷砂能够清除表面的氧化皮和粘附物。得到复合板后，本发明将所述复合板沿四周焊接，得到焊接复合板。本发明中，将所述复合板沿四周焊接能够避免后续热轧复合过程中结合界面的氧化行为，提高舰艇用复合钢板的耐腐蚀性能。得到焊接复合板后，本发明将所述焊接复合板进行热轧复合，得到舰艇用复合钢板。在本发明中，所述热轧复合的温度优选为700～1100℃，更优选为750～900℃，最优选为800℃；热轧复合的轧制压下率优选为20～60％，更优选为35～55％，最优选为40～45％。本发明对加热至热轧复合温度的方式没有特殊的限定，采用本领域技术人员熟知的加热方式即可，具体的，如随炉加热。在本发明中，所述热轧复合的退火温度优选为600～900℃，更优选为650～850℃，最优选为700～800℃；所述热轧复合的退火保温时间优选为5～30分钟，更优选为10～15分钟。下面结合实施例对本发明提供的舰艇用复合钢板及其制备方法进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。实施例1超高强度合金钢BR1500HS成分的质量百分比为，C:0.21％，B:0.0032％，Mn:1.10％，Cr:0.31％，Al:0.03％，Ti:0.04％，P:0.017％，S:0.019％，余量为Fe；屈服强度为1347MPa，抗拉强度为1699MPa。双相不锈钢S32750成分的质量百分比为，C:0.012％，Si:0.07％，Mn:1.02％，Cr:24.4％，Ni:6.7％，Mo:3.3％，P:0.027％，S:0.02％，余量为Fe；屈服强度为633MPa，抗拉强度为927MPa。将超高强度合金钢BR1500HS和双相不锈钢S32750表面进行喷砂处理，清除表面的氧化皮和粘附物，将复合板沿周边焊接，减少在后续热轧过程中结合界面的氧化行为。采用随炉加热，热轧温度为800℃，轧制压下率为40％，轧后退火温度选取700℃，保温时间30分钟，得到舰艇用复合钢板，包括厚度为2cm的超高强度合金钢BR1500HS层，厚度为0.5cm的双相不锈钢S32750层。实施例2超高强度合金钢BR1500HS成分的质量百分比为，C:0.20％，B:0.002％，Mn:1.12％，Cr:0.29％，Al:0.05％，Ti:0.039％，P:0.015％，S:0.01％，余量为Fe；屈服强度为1397MPa，抗拉强度为1618MPa。双相不锈钢S32750成分的质量百分比为，C:0.009％，Si:0.05％，Mn:0.99％，Cr:25.3％，Ni:6.3％，Mo:3.2％，P:0.021％，S:0.01％，余量为Fe；屈服强度为642MPa，抗拉强度为933MPa。将超高强度合金钢BR1500HS和双相不锈钢S32750表面进行喷砂处理，清除表面的氧化皮和粘附物，将复合板沿周边焊接，减少在后续热轧过程中结合界面的氧化行为。采用随炉加热，热轧温度为750℃，轧制压下率为35％，轧后退火温度选取650℃，保温时间10分钟，得到舰艇用复合钢板，包括厚度为17cm的超高强度合金钢BR1500HS层，厚度为6cm的双相不锈钢S32750层。实施例3超高强度合金钢BR1500HS成分的质量百分比为，C:0.22％，B:0.0042％，Mn:1.13％，Cr:0.22％，Al:0.02％，Ti:0.03％，P:0.021％，S:0.0009％，余量为Fe；屈服强度为1276MPa，抗拉强度为1721MPa。0双相不锈钢S3275成分的质量百分比为，C:0.012％，Si:0.04％，Mn:0.87％，Cr:25.1％，Ni:6.5％，Mo:4.7％，P:0.028％，S:0.005％，余量为Fe；屈服强度为589MPa，抗拉强度为987MPa。将超高强度合金钢BR1500HS和双相不锈钢S32750表面进行喷砂处理，清除表面的氧化皮和粘附物，将复合板沿周边焊接，减少在后续热轧过程中结合界面的氧化行为。采用随炉加热，热轧温度为1100℃，轧制压下率为45％，轧后退火温度选取850℃，保温时间30分钟，得到舰艇用复合钢板，包括厚度为2cm的超高强度合金钢BR1500HS层，厚度为6cm的双相不锈钢S32750层。实施例4超高强度合金钢BR1500HS成分的质量百分比为，C:0.24％，B:0.004％，Mn:1.32％，Cr:0.20％，Al:0.02％，Ti:0.03％，P:0.022％，S:0.009％，余量为Fe；屈服强度为1307MPa，抗拉强度为1663MPa。双相不锈钢S32750成分的质量百分比为，C:0.017％，Si:0.07％，Mn:1.04％，Cr:24.4％，Ni:6.9％，Mo:3.9％，P:0.011％，S:0.005％，余量为Fe；屈服强度为677MPa，抗拉强度为954MPa。将超高强度合金钢BR1500HS和双相不锈钢S32750表面进行喷砂处理，清除表面的氧化皮和粘附物，将复合板沿周边焊接，减少在后续热轧过程中结合界面的氧化行为。采用随炉加热，热轧温度为900℃，轧制压下率为55％，轧后退火温度选取800℃，保温时间15分钟，得到舰艇用复合钢板，包括厚度为17cm的超高强度合金钢BR1500HS层，厚度为0.5cm的双相不锈钢S32750层。对实施例1～4制得的得到舰艇用复合钢板的力学及耐腐蚀性能进行测试，结果如表1所示，由表1可以看出，本发明的复合钢板在具有优秀的力学性能的同时保持着优良的耐腐蚀性能。表1实施例1～4制得的舰艇用复合钢板的力学及耐腐蚀性能序号实施例1实施例2实施例3实施例4屈服强度(MPa)1012100710311192抗拉强度(MPa)1477139415211459腐蚀电流密度(A/cm2)3.64×10-84.27×10-84.19×10-85.24×10-8以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本
技术领域：
的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。当前第1页1 2 3