Способ изготовления биметаллов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ю937117

<Союз Советскик социалистических

Реслублик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 26.11.80 (21) 3008277/25-27

Р1 М К„з с присоединением эаявки ¹ (23) Приоритет

В 23 К 20/04

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

tS3) УДК 621. 771, . 8 (088. 8) Опубликовано 230682. Бюллетень ¹ 23

Дата опубликования описания 23.06.82

A. П. Парамошин, С.М.Левитан, Н. В. Гончаров, E.Í;.Ú .ðèùèíà, В.Г.Мангуш, Б.AiМебель и К.И.Кустанович (72) Авторы изобретения ь. донецкий научно-исследовательский институт;черной металлургии 3 (71) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ BHNETAJIJIOB

15

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при производстве биметаллов.

Известен способ изготовления би металлов, преимущественно стальных листов, включающий сборку пакета., нагрев и деформацию пакета прокаткой. Способ применяется при прокатке на станах, где обжатия эа один проход весьма незначительны и,как правило, ограничиваются энергосиловыми возможностями оборудования. В связи с этим температурные условия прокатки не позволяют завершить процесс пластической обработки за один нагрев.

Из-эа снижения температуры раската ниже допустимых пределов возникает необходимость в его дополнительном подогреве glj.

Способ обладает тем недостатком, что малые обжатия за один проход не способствуют интенсивному разрушению окисных пленок и деформации поверхностных неровностей.. В конечном сче- . 25 те это снижает прочность сцепления компонентов.

Цель изобретения — повышение проч. ности сцепления компонентов при прокатке биметаллов. 30

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготовления биметаллов, преимущественно стальных листов, включаюцему сборку пакетов, .их нагрев и прокатку в клети, предварительную прокатку проводят с степенью деформации 30-50%, после чего производят изотермическую выдержку раската в течение 0,5-2,0 ч при температуре начала проката, а по- следуюцую прокатку осуществляют с относительной деформацией в первых проходах 10-30%.

Способ осуцествляется следующим образом. .Проводят горячую прокатку биметалла с основным слоем из стали

16 ГС и плакируюцим - 08Х13. Сборку пакета осуществляют с фиксированием компонентов .дуговой сваркой, затем его нагревают в печи до температуры начала прокатки и далее подают к прокатному стану. Деформация в клети сопровождается охлаждением, вследствие излучения с поверхностей контакта с рабочим инструментом и охлаждающей валки водой ° В связи с этим понижается интенсивность иффузионных процессов на границе соединения слоев, что отрицательно

937117 сказывается на сплошности, и соответственно, на прочности соединения.

Чтобы не было значительного охлаждения раската, ведущего к ослаблению диффузионного потока легирующих элементов, прокатку прекращают по достижению 30-50% суммарной деформации (в зависимости от исходной толщины пакета) и возвращают в нагревательную печь, где производят изотермическую выдержку при температуре 10 прокатки. Иэотермическая выдержка обеспечивает повышение интенсивности диффузии соединяемых слоев беэ нарушения целостности уже образовавшихся мостиков сцепления", это проис-(5 ходит из-за того, что разность температуры между центром и поверхностью пакета не превышает допустимого зна" чения линейного расширения компонентов. Время пребывания раската в изо- 0 термической выдержке рассчитывается по формуле в = Д(ехр —.--) (; Р, Э О (1)

K где в - ширина заданной граничной эо-25 ны," д — коэффициент диффузии для данной композиции;

Э вЂ” энергия активизации диффу-, зии;

К вЂ” постоянная Больцмана;

Т - температура компонентов; à — время изотермической выдерж" ки.

После выдержки раскат снова направ 5 ляют в клеть, где прокатывают до заданного размера, но для большего испсльэования энергии изотермической выдержки деформацию осуществляют с учетом сохранения целостности конст- 40 рукции пакета в пределах 10-30% (в зависимости от конечной толщины).

Чем меньше заданная толщина листа, тем большая должна быть относительная Деформация, чтОбы не дОпустить 4 значительного охлаждения раската при прокатке. Кроме того, высокая деформация также положительно влияет на прочность сцепления компонентов.

Пример 1. На стане 4500 завода им. Ильича для прокатки двух-, слойного листа толщиной 40 мм применяют пакеты размерами 490 1350 . 2200 мм. Сборку пакета осуществляют после предварительной подготовки контактных поверхностей. Нагрев производят в камерных печах до температуры прокатки, равной 1250 С.

Затем пакет подают в валки прокатного стана и осуществляют прокатку 60 до температуры, способной снизить диффузионные процессы. Согласно уравнению (1) определена температура (Т), равная 1100-1000 С. При скорости прокатки, равной 2,2 м/с, величина 65 абсолютной деформации составляет

136 мм, что дает.------ 100 = 303

136

490-40 от суммарной деформации. далее:прокатку прекращают, а раскат возвращают в печь и выдерживают при 1250 С в течение 2,00 ч. При заданной ширине граничной зоны в 40 10 м, согласно уравнению (1), это время наиболее благоприятное для интенсификации диффузионных процессов. После выдержки в течение данного времени раскат извлекают из печи и осуществляют прокатку до заданных размеров.

В связи с тем,что средняя за цикл прокатки скорость охлаждения раската на данном стане составляет

75 град/мин, при температуре конца прокатки 1100-1000 С деформацию в первых проходах (при скорости прокатки 2,2 м/с и толщине раската

354 мм) необходимо выдержать следующей: первый проход 37 мм (10,5%); второй - 32 мм (11%); третий — 30 мм (10,5Ъ)у четвертый — 27 мм (10,6%) .

Далее величина деформации не регламентируется.

II р и м е р 2. При прокатке двух" слойного листа толщиной 32 мм применяют пакеты размерами 370 ° 1350 2100мм.

:После сборки пакета и нагрева в камерной печи до 1250 С его прокатывао ют на стане до температуры поверхности 1100-1000 С, согласно уравнению (1). При этом величина относительной деформации .составит 136/370-32 190=

=40% от суммарной. Прокатку прекращают при толщине раската 234 мм и возвращают в печь для изотермической выдержки. Время выдержки (1) составит.1,27 ч. Затем раскат прокатывают до заданных размеров с следующими .параметрами в первых проходах: первый — 42 мм (17,93); второй — 40мм (20,8Ъ); третий - 32 мм (21,0%).

Далее прокатку ведут без ограничения деформации.

Пример 3. При прокатке двухслойного листа толщиной 20 мм используют пакеты размерами 290 1350

2100 мм. После сборки пакета и нагрева в камерной печи до 1250 С его прокатывают на стане до.температуры поверхности 1100-1000 С. При этом величина деформации от суммарной

136 составит: ------ 100 = 50%.

290-20

Затем прокатку прекращают, и при толщине раската 154 мм возвращают в печь для иэотермической выдержки, вре. мя которой согласно (1) составит

0,48 ч. После выдержки раскат докатывают в клети до заданных размеров с следующими параметрами в первых проходах: первый — 42 мм (27,23); второй - 3 2 м (28,5%). далее возможна прокатка с иной степенью деФормации..

937117

Формула изобретения.Составитель Н.Чернилевская

Редактор О.Юрковецкая Техред Т. Маточка Корректор A.Äýÿòêo

Заказ 4323/15 Тираж 1 15 3 Подписное

- ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Использование изобретения позволит сократить отсортировку биметалла по несплощности на 15-203, что составит экономический эффект в сумме

180-240 тыс..руб.

Способ изготовления биметаллов, преимущественно стальных листов, вклю40 чающий сборку пакета, нагрев и деформацию пакета прокаткой, о т л и.ч а ю шийся тем, что, с целью повыаения качества соединения компонентов, первоначально прокатку осуществляют с суммарной степенью деформации, равной 30-50%, после чего производят изотермическую выдержку раската в течение 0,5-2,0 ч при температуре начала прокатки, а последующую прокатку проводят с относительной деформацией в первых проходах, равной 10-303, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Голованенко С.А. и др. Производство биметаллов. М., Металлургия, 1966, с.84-85 (прототип).