Способ изготовления биметалла

 

Изобретение относится к способам изготовления биметалла и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в автомобилестроении и других отраслях промышленности при производстве биметалла сталь-томпак в рулонах способом совместной прокатки. Цель изобретения - повышение качества соединения и снижение трудоемкости процесса получения биметалла сталь-томпак. В соответствии со способом изготовления биметалла, один из компонентов которого сталь, осуществляют подготовку соединяемых поверхностей, нагрев стальной заготовки до температуры 1,1 - 1,2 T<SB POS="POST">рек</SB>. T<SB POS="POST">рек</SB>-температура рекристаллизации материала стальной заготовки. Скорость нагрева при этом составляет 50 - 500°С/с. Далее стальную заготовку охлаждают до температуры 0,5 - 0,7 T<SB POS="POST">рек</SB> и осуществляют совместную деформацию стальной заготовки с заготовкой из томпака с обжатием 50 - 70%. Заготовку из томпака перед совместной деформацией не нагревают. Способ позволяет исключить отжиг биметалла после прокатки, получить однородную структуру в результате равномерного распределения температуры по толщине и ширине стальной полосы. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1542743

А1

04 (51) 5

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

flO ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4383119/31-27 (22) 25.02.88 (46) 15.02.90. Бюл-. № 6 (71) Завод-втуз при Московском автомобильном заводе им. И. А. Лихачева (72) Б. Н. Журкин, В. Д. Кальнер, Ю. В. Курочкин, В. К. Седунов, Б. В, Скворцов, С. А. Юрасов, А. Е. Горский и Е. В., Шоболов (53) 62! 791.763(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 821120, кл. В 23 Р 3/06, 1979. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛА (57) Изобретение относится к способам изготовления биметалла и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в автомобилестроении и других отраслях промышленности при производстве биметалла сталь-томпак в рулонах способом совместной прокатки. Цель

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в черной и цветной металлургии, а также в автомобилестроении и в других отраслях промышленности при производстве слоистых металлов в рулонах способом совместной прокатки разнородных металлов и сплавов.

Цель изобретения — повышение качества соединения и снижение трудоемкости процесса.

Сущность изобретения заключается в том, что на грев холодноката иной за готовки из стали осуществляют до температуры 1,!в

1,2 Тре р. со скоростью 50 — 500 С/с. В резуль. тате этого достигается формирование в стальной заготовке мелкодисперсной структуры, благоприятно влияющей на механические изобретения — повышение качества соединения и снижение трудоемкости процесса получения биметалла сталь-томпак. В соответствии со способом изготовления биметалла один из компонентов которого сталь, осуществляют подготовку соединяемых поверхностей, нагрев стальной заготовки до температуры 1,1 — 1,2 Трек Трек — температура рекристаллизации материала стальной заготовки. Скорость нагрева при этом составляет 50 — 500 С/с. Далее стальную заготовку охлаждают до температуры 0,5 — 0,7

Тре. и осуществляют совместную деформацию стальной заготовки с заготовкой из том пака с обжатием 50 — 70%. Заготовку из томпака перед совместной деформацией не нагревают. Способ позволяет исключить отжиг биметалла после прокатки, получить однородную структуру в результате равномерного распределения температуры по толщине и ширине стальной полосы. 1 табл. свойства стали. Отмечено, что при скоростях нагрева выше 500 С/с на поверхности стальной заготовки проявляются дефекты, обусловленные термическим «ударом» (коробление, местные пережоги и т. п.)

В результате этого по ширине заготовки возникает неравномерность механических свойств, что снижает прочность соединения слоев. При скоростях нагрева ниже 50 С/с яз-за длительного пребывания стальной заготовки в высокотемпературном интервале на поверхности заготовки образуется окалина, препятствующая соединению слоев при последующей пластической деформации.

Температурный интервал нагрева 1, — 1,2

Трр стали обеспечивает прохождение рекристаллизационных процессов при данных скоростях нагрева. При скоростном нагре1542743

3 ве до температуры ниже 1,1 fpexp уровень технологической пластичности снижается, так как проходит частичная рекристаллизация. Превышение температуры нагрева стальной заготовки выше 1,2 Tp-p. приводит к перегреву, увеличению степени окисления поверхности заготовки, возникновению окалины, что снижает прочность соединения слоев.

После достижения заданной температуры нагрева стальную заготовку охлаждают.

Совместную пластическую деформацию заготовок осуществляют при температурах в и нте р вале 0,5 — 0,7 Тре р. стали. Это обусг ловлено тем, что выше температуры О,э Тр"р ,на поверхности стальной заготовки формируются окислы типа FeO и Feq04, спо, собствующие прочному соединению слоев.

При температурах стальной заготовки превышаюгцих О,? Тре«р. прочность соединения слоев падает, так как вследствие пластической деформации и высокой температуры в переходном слое образуется хрупкая интерметаллидная прослойка. Нагрев до температуры в указанном диапазоне способствует прохождению диффузионных процессов и формированию прочного соединения после прокатки, т. е. исключается последующий термодиффузионный отжиг.

Кроме этого, происходит снятие напряжений, обусловленных пластической деформацией.

Степень обжатия за проход, обеспечивающая прочное соединение слоев стальтомпак, составляет 50 — 70Я. При степени обжатия ниже 50о качество соединения не удовлетворяет техническим требованиям, наблюдается отслоение составляющих, а при степени обжатия выше 70о на поверхнос ти томпака появляется грубая рябизна . и отдельные трещины.

Пример 1. Предложенным способом получена лента композиции сталь 10 — КП— томпак размером (1,2 — 1,4) X150X F мм с толщиной томпака 0,5 — 0,7 мм.

Для проведения прокатки используют: основу — стальную ленту марки 10КП размером 2X150Xf мм; плакировку — ленту из томпака марки h, 90 размером

1>(120)(f мм.

Эксперимент осуществляют в следующей последовательности.

Карточку из стали 10КП заж. лают в захваты электроконтактной установки и с помощью прерывателя ПСЛ-700 задают требуемую скорость нагрева, затем установку отключают и карточка естественно или искусственно охлаждается до требуемой температуры, при достижении которой на нее накладывается плакировка, пакет задают в прокатный стан и проводят прокатку с требуемой степенью обжатия.

10 Пример 2. Процесс изготовления биметалла осуществляют в следующей последовательности. Нагрев со скоростью 400 С/с до температуры 760 — 770 с. Остывание до температуры порядка 400 С. Прокатка основы при Т=400 С, с холодной плакировкой при степени обжатия порядка 60оО за проход.

Методика контроля температуры предусматривает замер температуры по ширине ленты с помощью скользящих термопар спе20 циально предназначенных для замера температур на листовом материале.

Результаты экспериментов приведены в таблице.

Способ позволяет существенно упростить технологию изготовления биметалла, поскольку позволяет исключить отжиг биметалла после прокатки, а также повысить стабильность качества соединения однородной структуры в результате равномерного распределения температуры по толщине и ширине стальной полосы.

Формула изобретения

Способ изготовления биметалла, один из компонентов которого — сталь, включающий подготовку соединяемых поверхностей, нагрев стальной заготовки и совместную пластическую деформацию соединяемых поверхностей, отличающийся тем, что, с целью повышения качества соединения и снижения трудоемкости процесса получения би40 металла сталь-томпак, нагрев стальной заготовки осуществляют до температуры

1, 1 — 1,2 ТРек. со скоростью 50 — 500 С/с, охлаждают стальную заготовку до 0,5—

0,7 Т,, где T — температура рекрис4 таллизации материала стальной заготовки, и совместную деформацию проводят при этой температуре с обжатием 50 — 70у, о при этом заготовку из томпака перед совместной деформацией не нагревают

1542743

Параметры изготовления биметалла

Скорость нагрева

> С/с

Температура нагрева, о С

Температура стальной

Степень обжатия, X ленты перед прокаткой, С

Составитель И. Фелицина

Редактор И. Сегляник Техред И. Верес Корректор Л. Патай

Заказ 368 Тираж 638 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, vл; Гагарина, 101

1„0Т, 1,1Т

1, 1 5 Трекр

1 15 Трекр

1 е 20 Трекр

1,25 Тр,„, 20

50г1

600

0,4 Трекр

0,5 Т..., 0 55 T

О> 60 Трекр

0 70 Трер

О> 75 Тренг

Прочность соединения слоев при испытании на линейный отрыв, Р, кгс/см

Отслоение

7

Трещины на поверхности, местные пережоги,