способ получения биметалла сталь-латунь

Формула изобретения

Способ изготовления биметалла сталь-латунь холодным плакированием, включающий совместную деформацию материалов основы и покрытия с применением смазки, охлаждение подката, прокатку на окончательный размер, отжиг и травление, отличающийся тем, что плакирование осуществляют при режимах, обеспечивающих в процессе деформации разогрев подката до гомологической температуры не более 50^oC, при этом при плакировании используют смазку, имеющую кинематическую вязкость при 100^oC не менее 20 мм²/с, кислотностью числом не более 0,03, зольностью не более 0,003 и температурой вспышки не ниже 200^oC.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области обработки металлов давления, а именно к получению многослойных лент совместной холодной прокаткой.

Известен способ получения биметаллической ленты томпак-сталь-томпак, включающий подготовку поверхности составляющих биметалла к плакированию, совместную прокатку с обжатием за один проход не менее 55%, промежуточную термообработку (1. П.Ф.Засуха и др. Биметаллический прокат. -М.: Металлургия, 1970, с. 204-210, 228-234. 2. Л.Н.Дмитров и др. Биметаллы. -Пермское книжное изд., 1991, с.188-200, 254-276).

Недостатком данного способа следует считать то обстоятельство, что для обеспечения требуемой чистоты поверхности проката после каждого отжига необходимо производить операцию травления, что приводит к увеличению дефектов типа "прокол" плакирующего слоя.

Наиболее близким к предложенному является способ получения биметалла сталь-латунь холодным плакированием, включающий совместную деформацию материала основы и покрытия с применением смазки, охлаждение подката на окончательный размер (Лебедев А. М. , Шкляев В.Е., Рудаков В.А. - Передовой опыт, 1990, N9, с.47-48).

Недостатком данного способа является необходимость получения заданной температуры подкатки в узком интервале, обеспечивающей снятие в металле напряжений, способствующих растрескиванию боковых кромок биметалла при последующей прокатке.

Предложенный способ отличается от известного тем, что холодное плакирование осуществляют по режимам, обеспечивающим в процессе деформации разогрев подката до гомологической температуры не более 50^oC, причем при плакировании используют смазку, имеющую кинематическую вязкость при 100^oC не менее 20 мм²/с, кислотным числом не более 0,03, зольностью не более 0,003% и температурой вспышки не ниже 200^oC.

Основным результатом операции "холодного плакирования" является обеспечение прочности сцепления слоев, достаточной для дальнейшей обработки без расслоения на составляющие. Степень деформации при этом зависит от исходного соотношения пластических свойств материалов _т/_ст, исходного соотношения толщин H_т/ H_ст и их абсолютных величин _т, _ст, Н_т, H_ст. Следовательно в процессе плакирования необходимо выбрать такую степень деформации и исходные материалы с такими характеристиками, чтобы обеспечить в процессе достаточную прочность сцепления слоев, а также тепловой режим, который бы привел в последствии к снижению возникших в металле напряжений.

С целью определения таких параметров были проведены экспериментальные исследования, результаты которых представлены на графике. Полученные согласно графику значения параметров позволяют разогреть металл в процессе плакирования до температуры 200 - 250^oC. При охлаждении металла с гомологичной температуры ниже 0,2 Tпл до комнатной в нем протекает первая стадия операции "возврат" - отдых. При этом механические свойства металла не изменяются, но происходит заметное снижение прочности и повышение пластичности (Ю.М.Лахтин. Металловедение и термическая обработка металлов. Изд.2-е, перераб. и дополнен. М7, Металлургия, 1976, с. 74-76).

Экспериментально установлено, что с целью предотвращения образования на поверхности плакирующего слоя окисных пленок, снижения коэффициента трения и обеспечения качества поверхности биметалла, плакирование необходимо производить с применением смазки, имеющей кинематическую вязкость при 100^oC не менее 20 мм²/с, кислотное число не более 0,03, зольность не более 0,003% и температуру вспышки не ниже 200^oC.

Пример осуществления способа.

Изготовляется биметалл томпак Л90 - сталь 11 кп - томпак Л90. Исходные материалы согласно графику должны иметь следующие характеристики:

томпак Л90 - толщина 0,22 мм;

предел текучести 220 H/мм².

сталь 11 кп - толщина 4,4 мм;

предел текучести 282 H/мм².

Плакирование осуществляется в один пропуск по маршруту: H_б -> h_б : (4,4 + 0,22 2) 2,1 0,05 мм

Температура биметалла на выходе из валков составляет 160 ^oC 350^oC. В качестве технологической смазки используется масло авиационное МС-20, ПС-28.

Окончательная холодная прокатка производилась после естественного охлаждения рулонов на воздухе до температуры окружающей среды по следующим схемам:

2,1 -> 1,65 -> 1,45 -> 1,37 - 0,07 мм

2,1 -> 1,70 -> 1,45 -> 1,25 -> 1,10 -> 0,99 - 0,07 мм.

Рекристаллизационный отжиг и травление биметалла осуществляли по действующей технологии. Изготовленный биметалл соответствовал техническим требованиям по всем контактируемым параметрам.