Способ получения биметалла титан-медные сплавы

 

О Л И С А Н И Е 554126

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Сокза Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 01.09.75 (21) 2169319/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 15.04.77. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 11.05.77 (51) М, Кл.а В 23Р 3/02.

Государственный комитет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.8 (088.8) (72) Авторы изобретения

E. М. Миклашевич, Б. П. Ко (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛА ТИТАН-МЕДНЫЕ

СПЛАВЫ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к получению многослойных металлов и сплавов.

Известен способ изготовления плакированных титаном медных полос для токопроводов, включающий следующие операции: в титановую трубу вставляли медную заготовку, концы сплющивали и заваривали аргонно-дуговой сваркой; пакеты прокатывали за один проход при температуре 650 — 700 С с обжатием

70 о/о

Известно также соединение йодидного титана и технически чистого титана с медью способом прокатки.

При этом способе для защиты от окисления пакет нагревали и прокатывали в герметичной оболочке при температуре 700 — 750 С и дефоомации свыше 75 /о.

Известно также соединение сплава ВТ6С с бронзой Бр.X. 0,8, полученное совместной прокаткой в вакууме 10 — — 10 — мм рт. ст. и в аргоне при температуре 650 — 800 С и обжатиях 20, 30, 40 и 65 /о.

При этом было проведено также опробование в качестве промежуточного материала в соединении ВТ6С+Бр.Х. 0,8 ниобиевых прокладок толщиной от 0,1 до 1,5 мм.

Известен также способ соединения титановых сплавов ОТ4 и ВТ14 с медью 141 и бронзой Бр.Х.0,8 диффузионной сваркой в вакууме через прослойку молибдена или ниобия и без прослойки.

Прослойки толщиной 0,1 — 0,2 мм напыляли ионизированным потоком на установке УПУ-2.

5 После напыления прослойку спекали 3 ч при

1400 С с титановым сплавом в вакууме (10 — з — 10 — 4 мм рт. ст.).

Недостатками соединений титановых сплавов с медными, полученными без применения

10 промежуточных прослоек, является малая пластичность при штамповке, гибке и других операциях, объясняющаяся наличием на границе контакта хрупких интерметаллических соединений.

15 Кроме того, известные способы изготовления биметалла сложны и дорогостоящи, так как требуют использования уникального оборудования — вакуумных прокатных станов с достаточно высокой степенью вакуума, камер

20 с нейтральной атмосферой для заварки герметичных пакетов.

Соединения титановых сплавов с медными через промежуточные прослойки, в качестве которых используются такие дорогостоящие

25 и дефицитные металлы, как Мо, Nb, Та и др., обладают достаточно высокой технологической пластичностью при комнатной и повышенных температурах, но способы их изготовления еще более слохкны и дороги, чем в первом случае, 30 так как наряду с уникальным оборудованн«м

5541l26

Формула изобретения

Составитель Н. Кулакова

Техред Л. Гладкова

Редактор Л. Попова

Корректор 3, Тарасова

Заказ 981/15 Изд. г"з 375 Тираж 1204 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, K-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр, Сапунова, 2 предусматривают использование редких металлов и установок для их нанесения.

Цель изобретения — снижение трудоемкости и повышение производительности изготовления, а также улучшение качества соединения биметалла титан-медные сплавы.

Для этого по предлагаемому способу в качестве подслоя берут алюминий или его сплав и наносят подслой на медную составляющую пакета, а совместную пластическую деформацию осуществляют при температуре 300—

400 С с обжатием на первом проходе, равном

30 — 40 .

Нанесение алюминиевого подслоя на медные сплавы и дальнейшая совместная прокатка с титаном осуществляются на обычных прокатных станах, не требуется применения дорогостоящего уникального оборудования (вакуумных прокатных станов, установок для заварки герметичных пакетов), а использование алюминиевого подслоя вместо подслоя из редких металлов значительно упрощает технологию изготовления, повышает производительность, снижает стоимость изготовления биметалла титан-медные сплавы, позволяя сохранить при этом достаточную технологическую пластичность.

Пример осуществления способа. Заготовки из медного сплава М1 толщиной 5 мм и заготовки алюминия марки АД1 толщиной 3 мм зачищают с одной стороны на зачистных станках стальными проволочно-щеточными кругами. Алюминиевые заготовки нагревают до

/= 300 — 350 С; непосредственно перед задачей в валки собирают пакеты из нагретого ал1оминпя и холодной меди по схеме алюминий — медь — медь — алюминий и производят совместную прокатку с обжатиями: в первом проходе не менее 40 р1 остальные 5 — 10/о с 1б мм на 8 — 2,0 мм.

Пакет обрезают с четырех сторон для получения двух медных заготовок, покрытых алюминием. Эти заготовки подвергают правке и травлению в растворе щелочи NaOH конц.

10 — 12 /о с последующей промывкой и осветлением в растворе НИОз конц. 15 — 20/о для удаления окалины и смазки.

Заготовки меди с нанесенным слоем АД1 и заготовки титана толщиной 2 — 0,5 мм зачигцают с одной стороны на зачистных станках.

Зачищенные титановые заготовки сваривают по торцам зачищенными сторонами наружу во избежание смещения при совместной прокатке.

4

Титановые и медноаЛюминиевые заготовки собирают в пакет зачищенными поверхностями друг к другу по схеме медноалюминиевая заготовка — титан — титан — медноалюминиевая заготовка.

Пакеты нагревают до t=300 — 400 С и прокатывают с обжатием в первом проходе не менее 30 /о и последующими обжатиями 10—

15о/о до заданной толщины. Полученные пакеты отжигают при температуре 300 — 320 С с выдержкой 30 мин — 1 ч, обрезают с четырех сторон для разделения на отдельные листы, правят и подвергают травлению в HNOS (20—

30 /о конц.) с последующей промывкой в холодной воде для удаления окалины.

Исследование полученных биметаллических листов титан ВТ1-О-М1 с подслоем АД1 на угол гиба показало достаточную технологическую пластичность полученного соединения, позволяющего его гнуть, штамповать и подвергать другим видам обработки без нарушения прочности соединения.

Внедрение предлагаемого изобретения позволит получать биметаллические листы титан-медные сплавы по менее трудоемкой технологии с применением обычных прокатных станов и использованием алюминиевого подслоя вместо дорогостоящих подслоев из редких металлов (Мо, Nb) с сохранением достаточно технологической прочности.

Технико-экономические показатели предлагаемого процесса по сравнению со способом прокатки в вакууме с подслоем Nb: снижение стоимости за счет применения Аl подслоя вместо Nb — в 4 — 5 раз уменьшение стоимости обработки за счет прокатки,на обычных прокатных станах вместо вакуумных — в 10 раз.

Способ получения биметалла титан-медные сплавы, включающий подготовку поверхности составляющих пакета с нанесением подслоя на одну из них, сборку пакета, нагрев и совместную пластическую деформацию, отличаю шийся тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения производительности процесса изготовления, в качестве подслоя берут алюминий или его сплав и наносят подслой на медную составляющую пакета, а совместную пластическую деформацию осуществляют при температуре 300 — 400 С с обжатием на первом проходе, равном 30 — 40 /о.