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D0I:10.13374/i.issnl00103.2007.10.006 第29卷第10期 北京科技大学学报 Vol.29 No.10 2007年10月 Journal of University of Science and Technology Beijing 0t.2007 25Cr5MoA/Q235钢复合板的结合性能 陈靖)佟建国2) 任学平) 1)北京科技大学材料科学与工程学院，北京1000832)北京科技大学期刊中心，北京100083 摘要将25Cr5MoA/Q235钢板复合板坯加热到800~1100℃，经保温后轧制1道次，压下量为50%~70%，制成 25C5MoA/Q235钢热轧复合板试样.用材料力学性能试验机测试复合板试样复合界面的剪切强度，用光学显微镜和扫描电 镜观察界面的组织.结果表明：当轧制温度在900~1000℃时，有利于25Cr5MoA/Q235钢的复合；道次压下量对25Cr5MoA/ Q235钢复合板界面结合强度影响非常大，道次压下量大，有利于形成更多洁净、活化的新生表面，并且可以细化晶粒，提高复 合板的结合强度：金属组织中晶粒的梯度变化，有利于提高双金属复合材料的结合强度· 关键词金属复合：Q235钢：25C5MoA钢：结合性能：轧制：道次压下量 分类号TG335.81 双金属复合钢板通常是由两种不同的金属以层 C,0.24;Ni,0.055;Si,0.33;S,0.0015;P,0.010 状结合的形式复合而成的新材料，一般采用价格低 1.2实验方法 廉、加工性能优良的软钢、低合金钢等作为基板，选 (1)将两种实验材料制成160mm×60mmX 择耐腐蚀性、耐热性、耐磨性好的或者具有某种特殊 10mm的板材试样，对板材试样的表面进行酸洗、脱 性能的材料作为复板，双金属复合板由于同时具有 脂、打磨等处理后叠合，并用手工电弧焊将 两种不同的材料特性，因此越来越引起人们的重视， 25Cr5MoA和Q235钢板材结合部位的四周焊合在 在机械、交通、能源以及国防领域中具有广阔的应用 一起，制成25Cr5MoA/Q235钢复合坯 前景]. (2)加热25Cr5MoA/Q235钢复合坯分别到 25C5MoA钢是北京科技大学和太原钢铁（集 800,900,1000和1100℃，经保温后轧制，在每个温 团)有限公司共同开发出的新型高质量氨化钢.该 度条件下，对复合坯试样各轧制1道次，压下量分别 材料不仅具有较高的强度和韧性，而且还具有良好 为50%，55%，60%，65%和70% 的氨化性能.但是，由于材料价格较高，使其应用受 (3)将轧制复合板加工成图1所示的试样，使 到一定的限制.本文对25Cr5MoA/0235钢轧制复 用CMT4105微电子万能实验机测量25Cr5MoA/ 合板进行了实验研究，其目的是充分利用 Q235钢轧制复合板试样复合界面的剪切强度，使用 25C5MoA钢的高强度、高韧性以及良好的氮化性 NEOPHOT21大型光学显微镜观察复合板的结合 能与Q235钢的低成本特点，开发出满足不同领域 界面的组织， 需求的25Cr5MoA/0235钢双金属复合板 25Cr5MoA Q235钢 1 实验材料和方法 1.1实验材料 实验材料为工业用Q235钢和自行研制的 25Cr5MoA氮化钢.Q235钢的化学成分（质量分 数，%)为：C,0.16;Mn,0.61;Si,0.20:S,0.023;P, 图125Cr5Mo4/Q235钢轧制复合板剪切强度测试用试样 0.019;Cr,Ni,Cu,<0.30;As,<0.080.25Cr5MoA Fig.1 25Cr5MoA/Q235 clad plate sample for shear strength mea- surement 的化学成分（质量分数，%）为：Cr,4.63:Mo,0.39; 收稿日期：2006-12-19修回日期：2007-02-13 2实验结果与分析 基金项目：国家自然科学基金资助项目(N。.50M75174:No 50675020) 2.1复合界面的结合强度 作者简介：陈靖(1981一)，男，硕士研究生；任学平(1957一)男， 对于复合板材，复合界面的结合强度是其最重 教授，博士生导师25Cr5MoA／Q235钢复合板的结合性能 陈 靖1） 佟建国12） 任学平1） 1） 北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 2） 北京科技大学期刊中心北京100083 摘 要 将 25Cr5MoA／Q235钢板复合板坯加热到 800～1100℃经保温后轧制 1道次压下量为 50％ ～70％制成 25Cr5MoA／Q235钢热轧复合板试样．用材料力学性能试验机测试复合板试样复合界面的剪切强度用光学显微镜和扫描电 镜观察界面的组织．结果表明：当轧制温度在900～1000℃时有利于25Cr5MoA／Q235钢的复合；道次压下量对25Cr5MoA／ Q235钢复合板界面结合强度影响非常大道次压下量大有利于形成更多洁净、活化的新生表面并且可以细化晶粒提高复 合板的结合强度；金属组织中晶粒的梯度变化有利于提高双金属复合材料的结合强度． 关键词 金属复合；Q235钢；25Cr5MoA 钢；结合性能；轧制；道次压下量 分类号 TG335∙81 收稿日期：2006-12-19 修回日期：2007-02-13 基金 项 目：国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 （ No．50475174；No． 50675020） 作者简介：陈 靖（1981—）男硕士研究生；任学平（1957—）男 教授博士生导师 双金属复合钢板通常是由两种不同的金属以层 状结合的形式复合而成的新材料．一般采用价格低 廉、加工性能优良的软钢、低合金钢等作为基板选 择耐腐蚀性、耐热性、耐磨性好的或者具有某种特殊 性能的材料作为复板．双金属复合板由于同时具有 两种不同的材料特性因此越来越引起人们的重视 在机械、交通、能源以及国防领域中具有广阔的应用 前景［1—4］． 25Cr5MoA 钢是北京科技大学和太原钢铁（集 团）有限公司共同开发出的新型高质量氮化钢．该 材料不仅具有较高的强度和韧性而且还具有良好 的氮化性能．但是由于材料价格较高使其应用受 到一定的限制．本文对25Cr5MoA／Q235钢轧制复 合 板 进 行 了 实 验 研 究其 目 的 是 充 分 利 用 25Cr5MoA 钢的高强度、高韧性以及良好的氮化性 能与 Q235钢的低成本特点开发出满足不同领域 需求的25Cr5MoA／Q235钢双金属复合板． 1 实验材料和方法 1∙1 实验材料 实验材料为工业用 Q235 钢和自行研制的 25Cr5MoA 氮化钢．Q235钢的化学成分（质量分 数％）为：C0∙16；Mn0∙61；Si0∙20；S0∙023；P 0∙019；CrNiCu＜0∙30；As＜0∙080．25Cr5MoA 的化学成分（质量分数％）为：Cr4∙63；Mo0∙39； C0∙24；Ni0∙055；Si0∙33；S0∙0015；P0∙010． 1∙2 实验方法 （1） 将两种实验材料制成160mm×60mm× 10mm的板材试样对板材试样的表面进行酸洗、脱 脂、打 磨 等 处 理 后 叠 合并 用 手 工 电 弧 焊 将 25Cr5MoA 和 Q235钢板材结合部位的四周焊合在 一起制成25Cr5MoA／Q235钢复合坯． （2） 加热25Cr5MoA／Q235钢复合坯分别到 8009001000和1100℃经保温后轧制在每个温 度条件下对复合坯试样各轧制1道次压下量分别 为50％55％60％65％和70％． （3） 将轧制复合板加工成图1所示的试样使 用CMT4105微电子万能实验机测量25Cr5MoA／ Q235钢轧制复合板试样复合界面的剪切强度使用 NEOPHOT21大型光学显微镜观察复合板的结合 界面的组织． 图1 25Cr5MoA／Q235钢轧制复合板剪切强度测试用试样 Fig．1 25Cr5MoA／Q235clad plate sample for shear strength measurement 2 实验结果与分析 2∙1 复合界面的结合强度 对于复合板材复合界面的结合强度是其最重 第29卷 第10期 2007年 10月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol．29No．10 Oct．2007 DOI:10．13374／j．issn1001－053x．2007．10．006