Способ получения биметаллов

 

Союз Советских

Социалистимеских

Республик

О П И С А Н И Е (»i 565601

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву(22) Заявлено 19. 10.73 (21) 1967276/27 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано2д,07.77, Бюллетень № 27 (45) Дата опубликования описания 28.OS.77 (5)) М. Кл.

В 23 Р 3/06

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений н открытий (53) УДК 621.771.8 (088.8) Л. А. Забашта, Б. Я. Кан, H. Й. Рыбальченко и А. С, Тронь (72) Авторы иэобретеиия (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛА

Изобретение касается получения биме« талла, предназначенного для использования в условиях циклического воздействия температур.

Известен способ получения биметалла $l), 5 сталь-ниобий или сталь- гитан, пу гем прокатки в вакууме, которая позволяет хорошо контролировать параметры процесса (вакуум, температуру, обжатие и пр), в результате чего достигается лучшее качество биметалла, Однако при работе в режиме циклически изменяющихся температур (нагрев-охлаждение) нарушается сплошность границы раздела слоев биметалла. Это происходит иэ-з того, что в результате различия коэффициен- дэ тов термического расширения на границе раздела возникают термические напряжения, сжимающие один и растягиваюшие другой слой материала.

Максимальное значение терм онапряжения у границы раздела слоев намного превосходит предел текучести наименее прочной составляющей многослойного материала и приво дит к возникновению и развитию трещин на границе раздела составляющих, что, в ко2 нечном итоге, вызывает разрушение материала или изделия из него после малого числа циклов, Известен также способ получения биметалла (2)путем выполнения на контактирующих поверхностях составляющих биме=талла равномерно расположенных выступов.

Но и этот метод имеет тот недостаток, что свойства полученного материала анизотропны и плохо контролируемы.

Для повышения долговечности биметалла„ иэотропности и контролируемости его свойств при работе в условиях циклического во действия температур на контактирующих поверхностях компонент биметалла формируют профиль в виде равномерно чередующихся выступовтнапример, пирамидальной формы.

Указанный профиль можно получить строжкой во взаимноперпендикуляпных направлениях на определенную глубину и с определенной подачей, выфрезерованием равномерно распределенных канавок, глубина и ширина которых определяются конкретными свойствами материала н. условиями его работы. Кроме того, такой профиль можно

565801

Составитель Н. Чернилевская

Редактор Т> Шопова Техред Н. Андрейчух, Корректор Л. Небола

Заказ 2270/9 Тираж 1207 Подписное

UHHHllH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 получить насечкой штампами, накаткой н другими способамн, Ъатем подготовленные таким образом исходные составляющие собирают в пакет н. получают иэ него бнметаллдиффуэиоиной сваркой илн прокаткой в вакууме, прсжажой герметизированных нлн вакуумированиых пакетов и пр.

В качестве примера можно привести пс лученне биметалла ниобий - нержавеющая сталь с прослойкой меди. Контактные поверхности пласмюн ниобия размером 25х

100х3001 мм и стали размером 20х100»

ЗОО мм 1строгают so взаимна-перпендику- 1к лярных направлениях так, чтобы на этих по верхностях тетрагональные выступы имели высоту 0,1-0,4 мм, размер основания от 0,1 х 0,1 мм до 0,4хф,4 мм н рас» стояние между вершинами 0,1-0,4 мм. 3а 20 тем эти пластины и пластины " меди размером (0,5-2,0)х100хЗОО мм промывают

s спирте и собирают в пакет. В передней части составляющие пакета скрепляют двумя шпильками. 25

Пакет нагревают в вакууме 1. 10 тор цри 1000 С. Время нагрева пакета оп- о ределяют из расчета 1 мин на 1 мм толщины пакета. Затем пакет прокатывают в вакууме 1 ° 10 торр в один пропуск с об: 30

- жатнем 20-25%.

Биметалл ниобий-нержавеющая сталь с прослойкой меди, полученный таким способом, имеет при комнатной температуре предел прочности 32 кгlмм и предел текучести

26 кгlмм .

Материал при испытаиияк на отрыв разру аается на прослойке мели. Прн испыгании материала i на вакуумплотиоств соединения галиевым течеискателем с чувствительностьк щ

-a.

1.10 л.мкм рт.ст./сек течь не наблюдае гся.

Этн свойства материала сохраняются после 60 циклов обработки по следующим режимам: нагрев от 20 до 900 С р течео о ние 10 мин, выдержка при 900 С в течение 2 мин, охлаждение до 20оС в течение 1 час.

Аналогичный биметалл с ровной границей раздела слоев теряет вакуумплотность после 22 циклов по указанному режиму. Бнметалл, рельеф границы раздела которого состоит иэ канавок глубиной 0,1-0,4 мм с расстоянием. между ними 0,1-0,4 мм, имеет после 25 циклов по этому же режиму разную остаточную деформацию в направление канавок и в направление, перпендикулярном к канавкам.

Формула из обрете ния

Способ получения биметаллов, включаю. щий предварительное профилирование кон тактирующих поверхностей компонентов бн металла путем нанесения рельефа в виде равномерно чередующихся выступов, о т» л и 4 а ю шийся тем, что, с целую обеспечения изотропности свойств при работе в условиях циклического воздействия температур, выступы выполняют в форме правильных пирамид.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент CUIA % 3397045 кл. 29-191, 1964.

2. Производство биметаллов обработкой давлением . Труд(БНИИПИ, М, 1966,с,2829,