Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий


 


Владельцы патента RU 2435671:

Общество с ограниченной ответственностью "Слоистый композит" (RU)

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. Стальные листы предварительно собирают в пакеты и пропитывают в расплаве алюминия с 0,5-5% (вес.) титана при температуре расплава 720-850°С. Применение флюса обеспечивает повышение прочности промежуточного интерметаллидного слоя, образующегося на границе стали и алюминия, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.

 

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий.

Известен способ получения слоистых композиционных материалов (Пат. РФ 2255849, МПК В23К 20/08, B32B 15/01. Способ получения композиционного материала алюминий-титан. / Трыков Ю.П., Писарев С.П., Гуревич Л.М., Шморгун В.Г., Жоров А.H., Абраменко С.А., Крашенинников С.В.), согласно которому предварительно собранный пакет сваривают сваркой взрывом, а затем отжигают и подвергают прокатке. Недостатком данного способа является высокая трудоемкость процесса изготовления слоистых композиционных материалов и высокая стоимость изделий.

Известен также способ получения слоистых композиционных материалов (Рябов В.Р. Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений. - М.: Металлургия, 1975, 287 с.), который принят за прототип. По этому способу предварительно собирается пакет из стальных листов и пропитывается алюминиевым расплавом с активирующим флюсом. Этот способ отличается невысокой трудоемкостью и низкой стоимостью получаемых изделий. Однако на границе сталь-алюминий образуется промежуточный слой из интерметаллидных фаз железо-алюминий с низкой прочностью, что снижает прочность сцепления слоев.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности сцепления алюминия и стали в слоистых композиционных материалах сталь-алюминий.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, стальные листы собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с активирующим флюсом. В отличие от прототипа в качестве алюминиевого расплава применяют сплав алюминия с 0,5-5% (вес.) титана, а температура расплава при пропитке составляет 720-850°C.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить прочность промежуточного интерметаллидного слоя, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала по сравнению с прототипом.

Способ заключается в том, что стальные листы предварительно собирают в пакеты и пропитывают в расплаве Al+(0,5-5%)Ti с активирующим флюсом и температурой при пропитке 720-850°C.

Нижний уровень температуры расплава выбирается из условия обеспечения высокой жидкотекучести алюминиевого расплава. Перегрев выше 850°C приводит к увеличению толщины переходного интерметаллидного слоя, что снижает прочность сцепления алюминия и стали.

Легирование алюминиевого расплава титаном в указанных пределах повышает прочность интерметаллидного слоя, образующегося на границе сталь-алюминий, что повышает прочность сцепления алюминия со сталью. Увеличение содержания титана выше 5% ухудшает смачивание стали алюминием и ухудшает заполняемость слоев стали при пропитке. Легирование алюминия титаном меньше 0,5% повышает прочность сцепления алюминия и стали незначительно.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление слоистого композиционного материала сталь-алюминий. Стальные листы толщиной 1,2 мм собирают в пакеты с зазором 0,5 мм и опускают в расплав Al+1% Ti с температурой расплава 750°C. Выдерживают в алюминиевой ванне 3-4 с и извлекают. Это обеспечивает получение слоистых композиционных материалов сталь-алюминий с прочностью сцепления на 10-50% выше, чем при использовании нелегированного титаном алюминиевого расплава

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий, при котором стальные листы собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с активирующим флюсом, отличающийся тем, что в качестве алюминиевого расплава применяют сплав алюминия с 0,5-5 вес.% титана, а температура расплава при пропитке составляет 720-850°С.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области градиентных функциональных тонкопленочных покрытий, прозрачных в видимой области спектра, получаемых методами вакуумного магнетронного распыления и выполняющих специальные функции, например ослабление теплового или радиочастотного излучения.

Изобретение относится к способу изготовления материала-носителя, по меньшей мере, с одной скрытой идентификационной маркировкой. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению методом поточного производства при низкой себестоимости стального листа и фольги с высоким содержанием алюминия.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано для теплозащиты ограждающих конструкций. .

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при возведении общественных и промышленных зданий с внутренними источниками шума для улучшения акустического комфорта в помещениях.

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

Изобретение относится к листу для пайки твердым припоем с высоким сопротивлением коррозии и к способу изготовления таких изделий. .

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

Изобретение относится к производству композитных панелей с использованием алюминиевых каркасов, подвергающихся непрерывной растяжке. .
Изобретение относится к слоистому алюмополимерному материалу для изготовления или ремонта силовых элементов планера самолета: обшивок, перегородок, стрингеров фюзеляжа и крыла, панелей пола, а также для наземного транспорта.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к составам слоистых стальных материалов, используемых для изготовления бронезащитных конструкций. .

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению слоистых заготовок из коррозионно-стойких сталей. .
Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению стальных пакетов под горячую прокатку биметаллических нержавеющих листов и биметаллических стальных пластин, свариваемых под давлением.
Изобретение относится к области металлургии, конкретно к производству стальных листов бронезащитного назначения для средств индивидуальной защиты, легкобронированных боевых машин, летательных аппаратов, бронированных сооружений и строительных бронезащитных конструкций.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению методом поточного производства при низкой себестоимости стального листа и фольги с высоким содержанием алюминия.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам изготовления слоистых стальных изделий с узором на их поверхности, характерным для дамасской и булатной стали, и может быть использовано в металлургическом производстве при изготовлении заготовок для ножей, клинков и других режущих и колющих инструментов, самих ножей и клинков, а также средств индивидуальной защиты человека - щитов, бронежилетов и др.
Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к получению материалов для изготовления металлообрабатывающего инструмента. .

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано для изготовления оружия (клинков, сабель, ножей и т.д.), а также для изготовления инструмента для обработки различных материалов (кожи, пластмассы, древесины).

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