Способ получения заготовки из металлов и сплавов со слоистой плакировкой

Способ может быть использован при получении обработкой давлением заготовок с тонкой слоистой плакировкой. Собирают пакет, включающий металлическую основу из стали или титана или меди или их сплавов и слоистую плакировку из алюминия с легкоплавким металлическим покрытием толщиной 0,1-0,2 общей толщины плакировки. Пакет собирают с расположением слоев по схеме: основа, алюминий, легкоплавкое покрытие, с получением трехслойного или симметричного шестислойного пакета. Прокатку пакета толщиной до 8 мм проводят без нагрева с общим обжатием 60-90%. Прокатку пакета толщиной более 8 мм проводят с общим обжатием 40-60% при температуре нагрева пакета или его составляющих перед сборкой и прокаткой, равной 0,4-0,75 от температуры плавления легкоплавкого металлического покрытия. В качестве легкоплавкого металлического покрытия применяют покрытие из цинка или сплава цинка с 5% алюминия или сплава цинка с 0,06-0,2% титана. Технический результат заключается в повышении адгезионного взаимодействия основы и слоистой плакировки. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения заготовки из металлов и сплавов с тонкой слоистой плакировкой на основе алюминия с легкоплавким односторонним металлическим покрытием, применяемым в качестве связующего слоя при последующем соединении металлов и сплавов с алюминием и его сплавами при горячей обработке давлением.

Известно применение слоистой прослойки при соединении металлов и сплавов, например стали, титана, меди и др.; с алюминием и его сплавами (Патент РФ №2232076). При этом прослойка изготавливается прокаткой и прокаткой же наносится на прочные металлы и сплавы. Толщина наружного легкоплавкого покрытия составляет 0,1-0,2 общей толщины прослойки.

Задача изобретения - совмещение процесса изготовление слоистой прослойки и ее нанесение прокаткой на металлы и сплавы.

Задача решается тем, что слоистую прослойку - плакировку - формируют на металлах и сплавах с одной или двух сторон прокаткой многослойного пакета (трехслойного или шестислойного) с расположением слоев по схеме: основа, алюминий, легкоплавкое металлическое покрытие с температурой плавления ниже температуры горячей обработки давлением алюминия и его сплавов.

Технический результат изобретения сводится к повышению адгезионного взаимодействия основы и слоистой плакировки. Из плоских заготовок металлов - стали, титана, меди и других, составляющих основу совместно со слоями из алюминия и легкоплавкого металла, собирают пакеты. Многослойные пакеты прокатывают с общим обжатием 40-90%.

Для тонких многослойных пакетов толщиной до 8 мм холодная прокатка проводится с общим обжатием пакета 60-90% на станах с диаметром валков 400-700 мм со скоростью 0,1-0,5 м/сек. Для толстых многослойных пакетов, толщиной свыше 8 мм прокатка пакетов ведется с общим обжатием 40-60% при температуре нагрева пакета или отдельных его составляющих, равной (0,4-0,75) температуры плавления легкоплавкого металлического покрытия перед сборкой и прокаткой пакета.

В качестве легкоплавкого покрытия применяется цинк, сплав цинка с 5% алюминия, цинк с небольшими добавками титана в пределах 0,06-0,2%.

При формировании слоистого покрытия на поверхности металлов и сплавов при холодной прокатке тонких пакетов при обжатии пакета в первом проходе менее 60% прочного соединения слоев между основой и алюминием не достигается. При общем обжатии пакета свыше 90% наблюдается разрушение основного слоя и нарушение сплошности легкоплавкого покрытия из-за упрочнения слоев и снижения их пластичности.

При прокатке толстых слоистых пакетов с общим обжатием 40-60% при частном обжатии пакета не менее 8-10% за 1 проход при температуре пакета или отдельных его слоев менее 0,4 температуры плавления металла легкоплавкого покрытия прочное соединение слоев не достигается: при температуре свыше 0,75 температуры плавления из-за интенсификации диффузионных процессов изменяется химический состав покрытия.

При общем обжатии пакета менее 40% наблюдается разброс прочности соединении слоев. При общем обжатии пакета свыше 60% значительно снижается пластичность основного слоя. При деформации пакета с обжатием 40% и более при формировании слоистого двухслойного покрытия на поверхности металлов и сплавов с одной или двух сторон со стороны алюминия под легкоплавким покрытием поверхность полностью освобождается от окислов Al2О3 за счет их разрушения и внедрения в мягкую алюминиевую матрицу.

При обжатии менее 40% часть алюминиевой поверхности под плакировкой содержит окислы, при обжатии свыше 90% появляются участки с локальным утонением и разрушением легкоплавкого покрытия - выходом на поверхность алюминиевого слоя.

При толщине легкоплавкого слоя менее 0,1 от толщины двухслойной плакировки - прослойки на металлах металл покрытия диффундирует в алюминий, снижая активность прослойки - плакировки. При толщине легкоплавкого наружного слоя более 0,2 толщины двухслойной плакировки - прослойки, нанесенной на металлическую основу из титана, стали, меди и других металлов образуется технологический избыток легкоплавкого металла.

Пример

Совмещали процесс изготовления слоистой прослойки (Патент РФ 2232076) с ее нанесением на металлы и сплавы. Изготавливали пакеты из стали 12X18 H10Т, титана ВТ1-0, меди марки M1, алюминия марки А1, цинка ЦО и сплавов цинка с алюминием и титаном. Плакирование проводили при комнатной температуре и температуре 250°С с общим обжатием пакетов 40-90%.

Для холодной прокатки применяли заготовки из стали, титана, меди толщиной 3 мм, алюминий - 2,5 мм и цинк - 0,5 мм.

Для прокатки при температуре 250°С применяли заготовки из стали, титана толщиной 10 мм, алюминий - 5 мм, цинк - 1 мм.

Перед плакированием поверхности заготовок обезжиривали и зачищали.

1. Для получения тонких заготовок со слоистой плакировкой (прослойкой) трехслойные пакеты из стали 12Х18 H10Т, титана ВТ 1-0, меди марки M1, алюминия А1 и цинка общей толщиной 6 мм прокатывали за один проход с обжатием 75%. Получены заготовки из стали, титана, меди общей толщиной 1,5 мм с двухслойным покрытием алюминием с легкоплавким наружным покрытием цинком и сплавами цинка.

2. Для получения толстых заготовок со слоистой плакировкой (прослойкой) симметричные шестислойные пакеты из стали 12Х18 H10Т, титана ВТ 1-0 с расположением слоев по схеме цинк - алюминий - сталь (титан) - сталь (титан) - алюминий - цинк общей толщиной 32 мм нагревали до 250°С и прокатывали с общим обжатием 50% при частных деформациях не мене 8-10% за один проход. После прокатки пакеты разделяли на два листа стали (титана) со сформированным двухслойным покрытием (прослойкой) из алюминия и цинка.

1. Способ получения заготовки из металлов и сплавов со слоистой плакировкой, включающий сборку пакета из металлической основы и слоистой плакировки, выполненной из алюминия с легкоплавким металлическим покрытием толщиной 0,1-0,2 толщины плакировки, и прокатку пакета, отличающийся тем, что слоистую плакировку собирают на металлической основе с расположением слоев по схеме - основа, алюминий, легкоплавкое покрытие с получением трехслойного или симметричного шестислойного пакета, при этом прокатку пакета толщиной до 8 мм проводят без нагрева с общим обжатием 60-90%, а прокатку пакета толщиной более 8 мм проводят с общим обжатием 40-60% при температуре нагрева пакета или его составляющих перед сборкой и прокаткой, равной 0,4-0,75 температуры плавления легкоплавкого металлического покрытия.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве металлической основы используют плоские заготовки из стали, или титана, или меди, или их сплавов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве легкоплавкого металлического покрытия применяют покрытие из цинка или сплава цинка с 5% алюминия или сплава цинка с 0,06-0,2% титана.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технологии получения композиционных материалов с особыми тепловыми свойствами с помощью энергии взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано при изготовлении теплообменной аппаратуры, электроэнергетических установок и т.п.

Изобретение относится к получению антифрикционных материалов, которые используются в подшипниках скольжения. .
Изобретение относится к прокатному производству, в частности к защитному антикоррозионному покрытию стали. .
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления плоских биметаллических заготовок широкого размерного сортамента по толщине и соотношению толщин слоев.

Изобретение относится к технологии получения изделий из специальных материалов с повышенными теплозащитными свойствами с помощью энергии взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано при изготовлении теплообменной аппаратуры, электроэнергетических установок и т.п.

Изобретение относится к слоистым композиционным материалам, а именно к слоистому композиционному материалу для антифрикционных конструкционных элементов. .

Изобретение относится к получению многослойных материалов, работающих в условиях температурных перепадов, которые могут быть использованы для изготовления стенок теплообменников, стенок камеры сгорания и сопла ракетного двигателя, стенок охлаждаемых лопаток турбин и др.

Изобретение относится к технологии изготовления слоистых материалов методом пластической деформации и может найти применение в прокатном производстве. .

Изобретение относится к производству многослойных плакированных металлических листов горячей прокаткой несимметричных пакетов и может быть использовано в металлургии, энергомашиностроении, нефтехимическом машиностроении, судостроении.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления плоских биметаллических заготовок широкого размерного сортамента по толщине и соотношению толщин слоев.
Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления листов из алюминия и низкопрочных алюминиевых сплавов (АМЦ) с утолщенной плакировкой из высокопрочных алюминиевых сплавов (доэвтектического и эвтектического силумина, сплава АМг 6, В95 и др.) прокаткой пакетированных слитков.

Изобретение относится к области металлургии, конкретнее к производству двухслойных листов, состоящих из основного слоя из углеродистой, низколегированной или легированной стали и наплавленного слоя из коррозионно-стойкой стали, предназначенных для изготовления оборудования нефтеперерабатывающей, химической промышленности, а также других отраслей, где необходимо сочетание коррозионной стойкости с высокими механическими свойствами.
Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению биметаллических листов и полос из стали, плакированной оловяннофосфористой бронзой, предназначенных для изготовления вкладышей подшипников скольжения.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу изготовления биметаллических изделий различного назначения, преимущественно цилиндрических биметаллических изделий с коррозионно-стойкой поверхностью.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкции и способу изготовления стальных пакетов под горячую прокатку биметаллических листов, например стальных нержавеющих листов.
Изобретение относится к металлургии и машиностроению, может быть использовано для изготовления металлических материалов (листов, полос и лент) из алюминия с плакировкой другими металлами и сплавами: медью, титаном, корозионно-стойкой сталью, цинком, силумином и др.

Изобретение относится к области производства высокопрочных многослойных металлических труб с прослойками из легкоплавких металлов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для получения заготовки из металлов и сплавов с тонкой слоистой плакировкой на основе алюминия с легкоплавким односторонним металлическим покрытием, применяемым в качестве связующего слоя при последующем соединении металлов и сплавов с алюминием и его сплавами при горячей обработке давлением

Наверх