Способ получения слоистых композиционных материалов


 


Владельцы патента RU 2534908:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тольяттинский государственный университет" (RU)

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. Стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают алюминиевым расплавом с температурой перегрева на 50-100°С выше линии ликвидус алюминиевого сплава. Способ позволяет обеспечить формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью за счет улучшения смачивания стали алюминием и получить легированный титаном переходный интерметаллидный слой между алюминием и сталью, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала. 1 пр.

 

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий.

Известен способ получения слоистых композиционных материалов (Рябов В.Р. Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений. - М.: Металлургия, 1975. 287 с.), по которому предварительно собирается пакет из стальных листов и пропитывается алюминиевым расплавом. Этот способ отличается невысокой трудоемкостью и низкой стоимостью получаемых изделий. Однако плохие условия смачивания стали алюминием не обеспечивают сплошной адгезионной связи по границе их контакта, что снижает прочность сцепления слоев и качество слоистого композиционного материала.

Известен также способ получения слоистых композиционных материалов (Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий; Патент №2437770 от 27.12.2011 г.), который принят за прототип. По этому способу стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, содержащего 45 мол.%, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева на 50-100°C выше линии ликвидус алюминиевого сплава. Этот способ обеспечивает улучшение смачивания стали алюминием и повышение качества слоистого композиционного материала. Однако прочность сцепления слоев композита невысокая и определяется прочностью переходного интерметаллидного слоя на границе алюминия и стали.

Технический результат изобретения - повышение прочности сцепления алюминия и стали в слоистых композиционных материалах сталь-алюминий.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева выше линии ликвидус алюминиевого сплава на 50-100°C. В отличие от прототипа флюс содержит KF, AlF3, K2TiF6 в следующем соотношении компонентов,%:

KF 36-40
AlF3 44-50
K2TiF6 10-20

Такая совокупность новых признаков с известными обеспечивает смачивание стали алюминием, формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью и легирование переходного интерметаллидного слоя между алюминием и сталью титаном, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.

Способ заключается в том, что стальные листы предварительно покрываются водным раствором флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, и удаляют влагу с поверхности листов. Затем листы собирают в пакеты и пропитывают алюминием в ванне с алюминиевым расплавом. При этом температура расплава выше температуры ликвидус сплава на 50-100°C.

Нижний уровень температуры расплава выбирается из условия обеспечения высокой жидкотекучести алюминиевого расплава. Перегрев алюминия выше 100°C над линией ликвидус способствует формированию при пропитке сплошного переходного интерметаллидного слоя значительной ширины с низкой прочностью.

Применение флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, обеспечивает смачивание стали алюминием и формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью. Введение K2TiF6 обеспечивает легирование переходного интерметаллидного слоя титаном, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление слоистого композиционного материала сталь - алюминий. Стальные листы толщиной 1,2 мм опускают в водный раствор флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, извлекают и просушивают до полного удаления влаги. Затем стальные листы собирают в пакеты с зазором 0,5 мм и опускают в алюминиевую ванну из сплава АД1 с температурой 740°C. Выдерживают в алюминиевой ванне 3-4 с и извлекают.

Это обеспечивает смачивание стали алюминием, формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью и легирование переходного интерметаллидного слоя между алюминием и сталью титаном, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.

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 предварительно покрывают водным раствором флюса, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева выше линии ликвидус алюминиевого сплава на 50-100°С, отличающийся тем, что используют водный раствор флюса, содержащий KF, AlF3, K2TiF6 при следующем соотношении компонентов, %:

KF - 36-40%;
AlF3 - 44-50%;
K2TiF6 - 10-20%



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к нетканым материалам для использования в салфетках, впитывающих изделиях и касается ламинированного нетканого материала с высоким содержанием целлюлозы.

Изобретение относится к светоотражающему материалу, используемому в средствах для обеспечения безопасности. Светоотражающий материал содержит экструзионный материал основы, включающий синтетическую древесину, содержащую древесную муку и смолу, и светоотражающий слой, сформированный на поверхности экструзионного материала основы.

Изобретение относится к области облицовочных строительных материалов и касается способа и устройства для изготовления декорированной плиты, покрытой с обеих сторон.

Способ изготовления обложек для комплекта документов с представлением любой иллюстрации или информации на обложках. В заявленном способе первый лист и второй лист прозрачной пленки для термоламинирования помещают на жесткую плоскость в специально сформированную небольшую полость, имеющую размеры, совпадающие с размерами носителя для любой иллюстрации или печатной информации.

Упаковка // 2520458
Изобретение относится к ламинированным упаковочным материалам и касается упаковки. Упаковочная обертка изготавливается из материала, имеющего внутреннюю ламинируемую структуру и наружную ламинируемую структуру, соединенные вместе.

Изобретение относится к материалам с повышенной склерометрической твердостью, например к покрывным пленкам для деталей мебели. Способ повышения склерометрической твердости материала (1), который, по меньшей мере на некоторых участках, имеет поверхность (4а) из экструдированного или соэкструдированного полимера (4), причем повышающее склерометрическую твердость органическое, фторорганическое или кремнийорганическое соединение (18) наносят на поверхность (4а) экструдированного или соэкструдированного полимера (4), причем органическое, фторорганическое или кремнийорганическое соединение (11а, 18) с помощью плоского переводного средства (6, 11), на котором размещено органическое, фторорганическое или кремнийорганическое соединение (11а, 18), наносят на поверхность (4а) экструдированного или соэкструдированного полимера (4).

Изобретение относится к технологии и оборудованию для изготовления слоистых изделий из разнородных листовых термопластичных материалов и преимущественно может быть использовано для полуавтоматической сборки в пакет методом одномоментного точечного термического сваривания тканых и волокнистых слоев фильтрующих и сорбционно-фильтрующих материалов в технологическом цикле изготовления средств индивидуальной защиты органов дыхания, прежде всего легких респираторов.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при создании конструкций, применяемых в космической и авиационной технике, работающих в условиях повышенных нагрузок, и касается способа изготовления подкрепленной оболочки из полимерных композиционных материалов.

Изобретение относится к композиционным материалам и касается композитной панели с перфорированным внутренним слоем, а также устройства и способа ее изготовления.

Изобретение относится к самоклеящимся материалам для использования в медицинской промышленности и касается способа получения многослойного клеящегося ламинированного материала.
Изобретение относится к экструдированному или катаному плакированному металлическому изделию и может быть использовано в транспортной промышленности, аэрокосмических изделиях, судах.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к двухслойному листовому прокату толщиной 10-50 мм, состоящему из слоя износостойкой стали и слоя свариваемой стали, для изготовления сварных конструкций, подвергающихся ударно-абразивному износу и работающих при температуре до -40°C.
Изобретение относится к производству композиционных материалов цилиндрической формы сталь-алюминий. Стальное цилиндрическое изделие с резьбой предварительно покрывают флюсом, содержащим KF 55% (мол.) и АlF3 45% (мол.), затем пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева на 50-100°C выше линии ликвидус алюминиевого сплава.
Изобретение относится к области изготовления композиционных материалов для получения заготовок и полуфабрикатов и может быть использовано в авиационной и космической технике для изготовления деталей с повышенными эксплуатационными свойствами.

Изобретение может быть использовано для получения композиционных материалов с высокими значениями предела прочности и модуля упругости. Производят пакетирование чередующихся слоев металла-основы и армирующего металла при соотношении площади слоев в пределах 1:(0,5-0,7).

Изобретение относится к металлургии, в частности к получению слоистых биметаллических композитов. Проводят подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с получением алюминиевого покрытия на стальной полосе и последующую термическую обработку.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении сварных конструкций из двухслойного проката, длительно эксплуатирующихся при отрицательных температурах в условиях интенсивного механического, коррозионно-эрозионного воздействия мощных ледовых полей и морской воды, в частности корпусов атомных ледоколов, судов ледового плавания, морских ледостойких стационарных и плавучих платформ для добычи углеводородов на арктическом шельфе.

Изобретение относится к медно-оловянным сплавам и может быть использовано для соединительных элементов в электронике и электротехнике. .

Изобретение относится к области металлургии, в частности к слоистым материалам, и может быть использовано для изготовления деталей авиационно-космической техники, работающих при высоких температурах.

Изобретение может быть использовано при диффузионной сварке металлических и неметаллических материалов. Между свариваемыми деталями, установленными в вакуумной камере, размещают металлическую прослойку.
Наверх