Способ получения биметаллических заготовок

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социалистические

Ресиублин (iii956141 (61) Дополнительное к авт. санд-ву— (22) Заявлено 04. 02. 81 (2I ) 3241938/22-02 с присоединением заявки ¹â€” (23,) П риоритет

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 09. 09.82 (51)M. Кл.

В 22 О 19/00

1ЬеудвретееенФ кещитет

СССР вв девает взебретекнй и открытки (53) УДК 621. 74..046(088.8) (72) Авторы изобретения

П.И. Полухин, И.Н. Потапов, P.È. Ахмедаин, В.T Логинов, В.Н. Жучин и И.И. Клюев

Электростальский филиал Иосковского ордена ОЙя5рьуаф,, Революции и ордена Трудового Красного Зна ни иц титута "- стали и сплавов (71) Заявитель.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИИЕТАЛЛИЧЕСКИХ

ЗАГОТОВОК

Изобретение относится к области производства биметаллов и может быть. использовано в производстве биметал лических отливок, сорта, листа и труб.

В современном производстве биметаллов используют разнообразные способы литья, обработки давлением и сварки (11.

Достаточно широко распространенными являются способы получения биметаллических отливок, из которых дальнейшим переделом получают готовые изделия.

tS

Известен способ получения биметаллической отливки путем эаплавления металла одноro состава в оболочку другого состава методом вакуумнодугового переплава расходуемого элек-2о трода (2).

Известен также способ получения биметаллической отливки путем легирования в жидкой фазе.

Известен также способ получения биметаллических отливок — трубных заготовок методом центробежного ли, тья.

Недостатком первого способа является высокая стоимость эаГотовки, снижающая эффективность способа.

Второй способ сложен для технического воплощения. Недостатком способа получения биметаллических отливок центробежным литьем яв)тяется низкая производительность, невысокое качество заготовок, отсутствие четко выраженной границы слоев металла и непостоянство коэффициента планирования по сечению заготовки.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигае" мому результату является способ получения биметаллических заготовок, включающий нагрев твердой заготовки и соединение .твердой заготовки с жидким металлом в изложнице в процессе его кристаллизации (3).

3 .95614

Недостатком этого способа является значительное усложнение конструкции изложницы: требуется подвод тепла к ней, введение легирующих элементов и т.д. 5

Целью изобретения является упрощение технологического процесса.

Поставленная цель достигается тем, что по способу получения биметаллических заготовок, включающему нагрев твердой заготовки и соединение твердой заготовки с жидким металлом в изложнице в процессе его кристаллизации, нагрев твердой заготовки осуществляют в обогреваемом тигле с жидким металлом до температуры

0,7-1,00 температуры плавления твердой заготовки, а затем твердую заготовку переносят в изложницу, заполненную жидким металлом с температурой 1,00- 1,15 температуры плавления жидкого металла.

Целью изобретения является также получение трубной заготовки. Эта цель достигается тем, что в качестве твер- Ю дой заготовки используют трубу с дном.

Качественное соединение жидкого металла с твердым достигается в том случае, когда количество тепла в процессе достаточно для расплавления Зф поверхности твердого металла. В этом случае на границе раздела отсутствуют окислы, полностью устраняются дефекты поверхности твердого металла (загрязнения, следы коррозии и др.), и прочность границы раздела соответствует прочности одного из составляющих биметалла.

Температура нагрева заготовки определяется соотношением температур плавления твердой заготовки и жидкого металла. Если температура плавле". ния жидкого металла выше температуры плавления заготовки, необходимо снижать температуру нагрева твердой эа45 готовки. Однако нагрев до температуры ниже, чем 0,7 от температуры нагрева твердой заготовки для большинства применяемых биметаллов недостаточен, так как не обеспечит доста50 точного количества тепла для каче ственной сварки слоев. Нагрев твердой заготовки до температуры, превышающей температуру плавления, также нецелесообразен, так как приведет к ее оплавлению.

Температура нагрева жидкого металла определяется также соотношением температур плавления твердой и жидкой

1 4 составляющих заготовки и, кроме того, качеством жидкого металла. Нижняя граница температур обусловлена необходимостью применения жидкого металла. Нагрев свыше 1,15 температуры плавления может привести к ухудшеию качества изделия.

При использовании предложенного способа отпадает необходимость тщательной подготовки поверхности твердой заготовки, необходимой в случае соединения двух металлов в твердой фазе. Причем нагрев твердой заготовки в ванне, заполненной жидким металлом, иключает окисление ее поверхности.

По предложенному способу можно использовать изложницы обычной конструкции. Твердая заготовка нагревается в обогреваемом тигле с жидким металлом. Одновременно с нагревом твердой заготовки осуществляется заливка изложницы жидким металлом. При достижении требуемой температуры твердую заготовку быстро извлекают из тигля и переносят в изложницу, где осуществляется кристаллизация биметаллической заготовки. Температура разливки жидкого металла и температура нагрева твердой заготовки должны обеспечить соединение металлов в жидкой фазе.

Сразу после извлечения твердой заготовки из тигля в него можно вводить новую твердую заготовку, а такwe осуществлять заливку следующей изложницы. В результате обеспечивается высокая производительность процесса.

Предложенный способ может быть эффективно использован для получения трубной биметаллической заготовки. В этом случае необходимо применять круглые изложницы, а в качестве твердой заготовки использовать трубу с дном. Трубу с дном можно получить либо путем неполной прошивки, либо приваривать дно к трубе.

Таким образом, может быть получена заготовка для получения биметаллических труб углеродистая сталь — нержавеющая сталь (внутри), которую можно эффективно использовать на существующих трубопрокатных агрегатах. Наличие отверстия в такой заготовке исключает операцию прошивки и связанную с ней опасность образования внутренних плен и повь 9561 шенной разностенности плакирующего слоя.

Зкономический эффект при использовании предложенного способа определяется увеличением производительности, так как в предлагаемом способе разделены операции нагрева и кристаллизации заготовки, а также сокращены эксплуатационные затраты так,как процесс кристаллизации осу- 10 ществляется в обычной изложнице, а не в сложном устройстве, в котором производится нагрев заготовки.

Кроме того, экономический эффект определяется более широким примене- 15 нием биметаллов вместо монометаллов, которое становится возможным вследствие упрощения технологии. Предложенный способ позволяет при незначительном усложнении процес- 26 са получения отливок исключить необходимость тщательной подготовки контактных слоев и обеспечить получение заготовок для большинства существующих предельных производств. формула изобретения

1. Способ получения биметаллических заготовок, включающий нагрев

41 6 твердой заготовки и соединение тверt дой заготовки с жидким металлом в изложнице в процессе его кристаллизации, отличающийся тем, что, с целью упрощения технологического. процесса, нагрев твердой заготовки осуществляют в обогреваеиом тигле с жидким металлом до температуры 0,7-1,0 температуры плавления, а затем заготовку переносят в изложницу, заполненную жидким металлом с температурой 1,0-1,15 температуры плавления жидкого металла.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью получеп ния трубной заготовки, в качестве твердой заготовки используют трубу с дном.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе !. Голованенко С.А. v Иеандров Л.8.

Производство биметаллов. М., нИетал-. лургия", 1966, с. 21.

2. Чепурко И.И. и др. Биметаллические трубы. И., "Иеталлургия", 1974, с. 35.

3. Авторское свидетельство СССР

H 697253, кл. 8 22 D 19/00, 1978 (прототип .

Подписное

Заказ 9 /1 Тираж 52

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, Составитель А. Иинаев

Редактор Л. Утехина ТехредЛ. Пекарь Корректорй.йароши