Способ изготовления биметалла с антифрикционным сплавом на алюминиевой основе для вкладышей подшипников скольжения

Изобретение может быть использовано при получении биметаллических листов и полос из стали, плакированной антифрикционным сплавом на алюминиевой основе, толщиной более 6,2 мм, предназначенных для изготовления подшипников скольжения. При подготовке стальной основы полученные полосы обрабатывают по торцам на продольно-строгальном станке и отжигают в защитной атмосфере при 690°С. Затем осуществляют правку полос, их двухстороннюю шлифовку и зачистку контактной поверхности до шероховатости в пределах Ra 6,3-12,5 мкм. После подготовки плакирующего слоя и сборки пакета производят его холодную прокатку в один проход с обжатием 41-43% и правку биметаллического подката. После дальнейшего отжига при температуре 355°С в течение 2 ч 45 мин проводят резку на готовый размер и контроль качества. Способ обеспечивает улучшение качества биметалла и расширение технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры по толщине биметалла. 2 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к прокатному производству, а именно к получению биметаллических листов и полос из стали, плакированной антифрикционным сплавом на алюминиевой основе, предназначенных для изготовления подшипников скольжения.

Известен способ изготовления биметалла для вкладышей подшипников скольжения (RU 2244612 С2, В 23 К 20/04), включающий подготовку поверхностей исходных материалов, сборку пакета, плакирование путем холодной прокатки с обжатием 50-70%, термообработку, пакет собирают из слоев стали и омедненной с двух сторон бронзы, толщину слоев меди в омедненной бронзе определяют из условия обеспечения в готовом биметалле медного подслоя толщиной не более 60-80 мкм, биметалл для вкладышей подшипников скольжения изготавливают по технологической схеме и на оборудовании для холодной прокатки биметалла сталь-сплав АО20-1, термообработку осуществляют при температуре 610-630°С в среде защитного газа.

Однако данный способ не позволяет получить биметалл с антифрикционным сплавом на алюминиевой основе толщиной более 6,2 мм.

За ближайший аналог принят способ изготовления биметалла для вкладышей скольжения (Засуха П.Ф. Биметаллический прокат / П.Ф.Засуха, В.П.Корщиков, О.Б.Бухвалов, А.А.Ершов. - М.: Металлургия, 1971, - 264 с.), включающий подготовку стальной основы путем последовательного травления, промывки, зачистки, сушки, калибровки, обрезки кромок, резки на мерные длины, химического обезжиривания, отжига и зачистки контактной поверхности, подготовку плакирующего слоя путем химического обезжиривания и зачистки контактной поверхности, сборку пакетов, холодное плакирование, правку биметаллического подката, промежуточный отжиг, прокатку на готовый размер, правку, окончательный отжиг, резку на готовый размер и контроль качества биметалла.

Недостатком данного способа является также невозможность получения биметалла с антифрикционным сплавом на алюминиевой основе толщиной более 6,2 мм.

Технический результат достигается тем, что в способе изготовления биметалла для вкладышей подшипников скольжения, включающем подготовку стальной основы из сталей марок 08ПС, Ст3, Ст10 путем раскроя стали, обработки кромок, отжига, правки полос, двухсторонней шлифовки, зачистки контактной поверхности, сборку пакетов, холодное плакирование, правку биметаллического подката, отжиг, резку на готовый размер и контроль качества. Подготовка стальной основы включает обработку полос по торцам, отжиг, правку, двухстороннюю шлифовку по плоскости, зачистку контактирующей поверхности. Отжиг стальной основы производят при температуре 690° С в течение 24 часов. Плакирование до необходимого размера осуществляется с обжатием 41-43% в один проход.

Способ осуществляется следующим образом.

Для получения биметалла берут стальную основу и плакирующий антифрикционный сплав на алюминиевой основе. Предварительно стальную основу подвергают раскрою стали, обработке стальных полос по торцам, отжигу стальных полос в конвейерной электропечи с защитной атмосферой, правкой стальных полос и двухсторонней шлифовкой полос стали по плоскости, зачисткой контактной поверхности стального основания. Плакирующий слой обезжиривают и зачищают контактную поверхность. Из подготовленных - стальной основы и плакирующего слоя собирают пакеты для холодного плакирования, которое проводят с обжатием 41-43% в один проход. После прокатки биметаллические полосы отжигают в электропечах, правят и осуществляют зачистку стальной основы, режут на заданные размеры и осуществляют контроль качества.

Технический результат - улучшение качества биметалла и расширение технологических возможностей за счет увеличения номенклатуры по толщине биметалла.

Пример. Условное обозначение биметалла сталь + антифрикционный сплав АО20-1 размером 9,8+0,22×8,4±0,14×155 мм, где 9,8+0,22 - общая толщина биметалла, 8,4±0,14 - толщина стального основания в биметалле, 155 мм - ширина биметаллической полосы.

Биметалл для вкладышей подшипников скольжения сталь + антифрикционный сплав АO20-1 размером 9,8+0,22×8,4±0,14×155 мм получаем способом холодного плакирования.

Для получения биметалла используем холоднокатаную сталь марки Ст10 толщиной 16 мм, холоднокатаный сплав АO20-1 толщиной 2,6+0,05 мм.

Стальную основу подвергаем раскрою стали, обработке полос по торцам на продольно-строгательном станке, получая стальные полосы размером 16×155×1450 мм, отжигу в защитной атмосфере при температуре 690°С, правке полос стали, двухсторонней шлифовке полос по плоскости до толщины стали 14,25 мм и зачистке контактной поверхности стали шлифовальной бесконечной лентой 3050×215 зерно 50 ТУ У3.02-0022225-015-95. Шероховатость зачищенной поверхности должна быть в пределах Ra 6,3÷12,5 мкм по ГОСТ 2789-73.

Плакирующий слой - холоднокатаный сплав АO20-1 подвергаем обезжириванию в трихлорэтилене в специальной установке для удаления жировых пятен и зачистке контактной поверхности тремя вращающимися щетками, изготовленными из стальной проволоки диаметром 0,3 мм до металлического блеска.

После зачисток контактных поверхностей стальной основы и плакирующего слоя сплава АО20-1 формируем из них пакеты сталь размером 14,25×155×1450 мм + сплав АO20-1 размером 2,6×153,5×1450 мм. Общая толщина пакета 16,85 мм. Прокатка биметаллических полос производится в один проход с обжатием 41-43% на прокатном стане ДУО 900. После холоднокатаные биметаллические полосы подвергаем отжигу в туннельной электропечи при температуре 355°С в течение 2 часов 45 минут при набранной температуре. Назначение отжига - снятие внутренних напряжений после проката и для равномерного распределения структурных составляющих в биметалле. Отожженные биметаллические полосы со стороны стальной основы подвергаем зачистке вращающимися стальными проволочными щетками, проверке качества биметалла, резке в заданный размер и консервации.

Проверка качества биметалла со сплавом АO20-1 размером 9,8+0,22×8,4+0,14×155 мм, партия № 95 включает:

1. Проверку геометрических параметров биметаллических полос:

- толщины полосы - 9,8+0,22мм - микрометр МЛ ГОСТ 6507-90;

- ширины полосы - 155 мм - линейка металлическая ГОСТ 427-75;

- длины полосы - 1450 мм - рулетка L=3 м ГОСТ 7502-98.

2. Проверку соотношения слоев в биметалле:

- общая толщина биметалла - 9,8+0,22 мм - микрометр МЛ ГОСТ 6507-90;

- толщина антифрикционного слоя - 1,4±0,14 мм - индукционный толщиномер НАТИ №7034 или прибор измерения геометрических параметров многофункциональный Константа К5;

- толщина стального основания - определяется математическим расчетом:

толщина стального основания = общая толщина биметалла - толщина антифрикционного слоя, т.е. 9,8+0,22 мм - 1,4±0,14=8,4±0,14 мм;

- толщина технологического подслоя алюминия - 0,10÷0,11 мм - определяется металлографически на шлифах.

3. Проверку качества сцепления слоев в биметалле, производится по методике ТУ 23.1.142-98:

- испытание прочности сцепления слоев при проверке на срез сдвигом при помощи тензометра - 8,8÷9,2 кгс/мм2;

- с помощью пневмозубила.

4. Проверку химического состава антифрикционного сплава в биметалле:

- ГОСТ 14113-78 Сплавы алюминиевые антифрикционные. Марки;

- Олово - 19% - Методика выполнения измерений содержания олова МВИ 1-2004;

- Медь - 0,80% - ГОСТ 11739.13-98. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения меди;

- Железо - 0,24% - ГОСТ 11739.6-98. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения железа;

- Титан - 0,048÷0,056% - ГОСТ 11739.20-99. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения титана;

- Кремний - 0,12% - ГОСТ 11739.7-99. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения кремния;

- Цинк - 0,11% - ГОСТ 11739.13-98. Сплавы алюминиевые литейные и деформируемые. Методы определения цинка.

5. Проверку твердости стального основания по ГОСТ 9013-59.

- Твердомер Роквелла ТК-2 ГОСТ 9013-59- 88; 90; 88 HRb.

6. Проверку твердости антифрикционного сплава по ГОСТ 9012-59.

- Твердомер Бринелля ТШ-2М ГОСТ 9012-59 - 31,5; 31,7; 31,7.

7. Проверку шероховатости стального основания по ГОСТ 2789.

- Профилометр мод. 283 ГОСТ 19300-86 или профилометр мод. 171621.

1. Способ изготовления биметалла для вкладышей подшипников скольжения, состоящего из стальной основы и плакирующего слоя из антифрикционного сплава на алюминиевой основе, толщиной более 6,2 мм, включающий подготовку стальной основы путем раскроя стали, обработки полос по торцам на продольно-строгальном станке, отжига в защитной атмосфере при 690°С, правки полос, двухсторонней шлифовки полос и зачистки контактной поверхности до шероховатости в пределах Ra 6,3-12,5 мкм, подготовку плакирующего слоя, сборку пакета, холодную прокатку пакета в один проход с обжатием 41-43%, правку биметаллического подката, его отжиг при температуре 355°С в течение 2 ч 45 мин, резку на готовый размер и контроль качества.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что стальную основу выполняют из стали марок 08ПС, или Ст3, или Ст10, а плакирующий слой - из сплава АO20-1.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что двухстороннюю шлифовку и зачистку контактной поверхности полос стальной основы производят шлифовальной бесконечной лентой 3050×215 с зерном 50.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к производству многослойных материалов, в частности на основе алюминия и железа, и может быть использовано в металлургической промышленности.

Изобретение относится к способам изготовления биметалла и может быть использовано при получении тонких биметаллических лент с последующим контролем прочности соединения слоев.
Изобретение относится к способам изготовления платинитовой проволоки и может быть использовано в электровакуумных и полупроводниковых приборах. .
Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к производству многослойных композиций совместной холодной прокаткой. .

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано в производстве биметаллических полос для электротехнической и электроламповой промышленности, а также в автомобилестроении.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к изготовлению прокаткой плакированных листов и лент из алюминиевых сплавов. .

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.

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 многослойных металлических листов, в том числе с субмикро- и наноразмерной структурой

Изобретение относится к области металлургии, в частности к конструкции и способу изготовления пакетов под горячую плоскую прокатку композиционных слоистых материалов, преимущественно биметаллов, основа которых состоит из твердого металла (Т), а наружные слои из мягкого металла (М), при этом металлы имеют значительные различия в температурных коэффициентах линейного расширения (ТКЛР) и при нагреве подвержены интенсивному окислению, например, Al, Cu, Ti и др

Изобретение относится к производству двух- и многослойных плакированных листов и плит горячей прокаткой с различными вариантами основного и плакирующего слоя, и может быть использовано в металлургии, машиностроении, энергомашиностроении, нефтегазостроении при изготовлении крупногабаритных биметаллических листов или плит из разнородных материалов

Изобретение относится к области производства электролизного мембранного оборудования, а именно к способу производства контактных полос, в частности, для электролизеров (мембранных ячеек)
Изобретение относится к области ювелирной промышленности и предназначено для производства биметаллического полуфабриката сплавов золота ЗлСрМ 585-80 и серебра СрМ 925

Изобретение относится к металлургии, а именно к области прокатного производства, и может быть использовано для получения биметаллических заготовок круглого сечения с сердечником из углеродистой стали

Изобретение относится к металлургической отрасли, а именно изготовлению прокаткой в вакууме заготовок и полос слоистой коррозионно-стойкой стали, состоящих из основного слоя углеродистой стали, легированной кремнием, и, по меньшей мере, одного плакирующего слоя коррозионно-стойкой стали

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению слоистых листовых материалов методом совместной пластической деформации, и может быть использовано при производстве биметаллических листов и плит, предназначенных для изготовления переходников
Наверх