Способ изготовления тончайшей ленты из тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов

 

(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено30.09.75 (21) 2174805/27 (51) Я1 Кл е

В 21 Н /00

В 21 В 3/00

В 21 Ii 21/00 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изоорете;, и и открытий Ъ .;, . и, =::::ковано25.02.77.Бюллетень M 7

, 45) !а: а опубликования описания 20.04.77 (53) УДК 621 98 011 (088. 8) М, Климов, Г. Q, Шнырев, II, 11, Новиков, А. В. Исаев, B. Д, Мутовин, О, В, Трахочиотовскэя, 10. Л. Зарапин и В, 11. Нефедов (72) Авторы изобретения

Институт металлургии им, А, A. Байкова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНЧАЙШЕЙ ЛЕНТЫ ИЗ ТУГОПЛЛВКИХ

И ТРУДНОДЕФОРМИРУЕМЫХ NET:-,ËIIÎÂ И СПЛАВОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, например к пластическому деформированию ленты из тугоплавких и труднодеформируемых металлсв и сплавов толшиной менее 0,5 мм, Ь

Известен способ п э.учения биметаллической ленты из высокопрочных сталей прокаткой между валками, через которые для соединения двух металлических лент пропускают электрический ток поперек прокатываемых 1О металлов 11) .

Недостатком этого способа является вью сокая температура (до 1000 С) в зоне деформации, при которой большинство сос- д тавляюших тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов активно v.ç";аимодействуют с кислородом., азотом, углеродом и т.д.

Известен также способ снижения прочнос-gp ти металлов при пластической llBi)-р,а сии, при котором через заготовку проц,.,-.. им-пульсный ток плотностью 10 а/мм, дли.-=

5 2 тельностью 10 4 сек и с частотой подачи

20-25 имл/сек (2j, 25

Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сушчости и достигаемому результату. Недостатком его является невозможность применения цля получения ленты из тугоплавких и труднодеформируемых металлов s сплавов из-за наличия высоких телтператур в очаге деформации, что приводит к окислению и охрупчиванию этих металлов и сплавов, а также невозможность использования коротких импульсов электрического тока указанных параметров для процесса непрерывной прокатки ленты из данных материалов.

11елью изобретения является повышение пластических свойств тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов, например вольфрама и его сплавов с рением., для получения из них лент с высокой степенью (40 о и более) относительного обжатия за один проход без применения высокого нагрева, вакуума и инертной среды за счет нагрева ниже температур взаимодействия с активными газами воздуха

Это достигается тем, что прокатку ведут в интервале величин градиента электри.547 274 ческого потенциала в очаге деформации, равном 10 — 100 в/см с одновременным охлаждением. его.

Сушность способа заключается в следуюшем. 5

Между вращающимися рабочими валками подают разность потенциалов, которая обеспечивает протекание постоянного электрического тока требуемой плотности через очаг деформации. Необходимость применения 10 постоянного электрического тока обусловлена требованием получения прокатываемой ленты постоянной толщины. Требуемую плотность электрического тока при прокатке тонких лент менее 0,5 мм из тугоплавких и 15 труднодеформируемых металлов и сплавов создают наложением градиента электрического потенциала в интервале 10-100 в/см.

Ниже 10 в/см указанные материалы не приобретают необходимой пластичности, а 20 выше 100 в/см прокатываемый металл перегревается. Указанные градиенты электрического потенциала создают высокие плотности электрического тока, вызываюшие появление джоулева тепла в очаге деформа- 5 ции, С целью исключения высокого нагрева в очаге деформацни последний охлаждакт, например, продувкой сжатым воздухом.

С помошью указанного способа проводили З0 пластическую обработку вольфрамовой проволоки плюшением в ленту, Пример . Из вольфрамовой проволоки диаметром. 0,26 мм получают ленту толшиной 20 мкм за шесть проходов. Способ используется для прокатки проволоки в ленту из труднодеформируемых сплавов,содержаших вольфрам 27% рения BP-27 и молибден 47% рения МР-47 (см. таблицу).

Теоретические расчеты позволили вычислить дополнительные деформируюшие напряжения, ответственные за появление повышенной пластичности металлов и сплавов при наличии в очаге деформации градиентов 45 электрического потенциала и температурного поля.

Формула для оценки величины деформируюших напряжений, обусловленных процессами электрон-электронного взаимоде йствия при больших плотностях тока, имеет следуюший вид: б=пт mV „(Q (1), где Q -коэффициент диффузии, равный

1 0 с1Зсек, Ь

1 ° — концентрация электронов, равная

10 см з, m — масса электрона, равная 1 0 r,, Чд - дрейфовая скорость электронов, равная 1 0 см/сек, междислокационное расстояние или размер дефекта, . 10 см.

Подставляя в формулу (11 числовые величины, взятые из эксперимента, получим величину дополнительных деформируюших напряжений 50 кгс/мм

Аналогичные величины дают напряжения, создаваемые потоком тепловой энергии в электронной и фононной системах металлического кристалла.

Кроме того, под действием градиента температуры возникают в очаге деформации значительные деформируюшие напряжения из-за неоднородности термического расширения кристаллического тела. Эти напряжения оцениваются формулой

6у = E. oC 57 3 „ f>) „ где Š— модуль упругости, равный

-4 10 .„/wt, — коэффициент термического расширения,для вольфрама он равен

5.10 Б 1/град„

ЛТ вЂ” градиент температуры, — размер образца B очаге деформации.

При Й 10 -10 град величина

2 деформируюших напряжений составляет около

40 /

Таким образом, из-за наличия высоких значений градиентов электрического потенциала и вызванного им температурного градиента в очаге деформации возникают дополнительные деформирующие напряжения, повышаюшие пластичность тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов при о температуре 100-200 С.

547 27 4 цНИИПИ Заказ 91 3/85 Тираж 1 0 80 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Формула изобретения

Способ изготовления тончайшей ленты из тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов путем прокатки с пропусканием электрического тока через валки с созданием градиента электрического потенциала в зоне деформации поперек прока- gp тываемой заготовки, о т л и ч а ю щ и йс я тем., что, с целью повышения пластических свойств прокатываемой ленты и получения высоких относительных обжатий за проход, прокатку ведут с одновременным охлаждением зоны деформации в интервале величин градиента электрического потенциала,равном 10-100 в/см.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США % 2288184, кл. 219-83, 1942.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 393939 Млл В 21 д 21/00, 31.12.69,