Способ получения биметаллов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советскими

Соцналнстнческнх

Республик

< >772471 (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 061178 (21) 2694056/27 (51)М. Кл 3 (23) Приоритет — (32) 77 377 51

В 23 P 3/04

Государственный комитет

СССР оо делам изобретений и открытий (31) 07. 12. 77 (33) Опубликовано 15.1080.бюллетень Мо 38

Дата опубликованию описанию 181080 (5З) УЖ 621. 771.. 8 (088. 8) Иностранцы

Марк Салес и Доминик Клейн (Франция) (72) Авторы изобретения

Иностранная фирма

".Сосьете де Вант де л,Алюминиюм Пещинз" (Франция) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к технологии получения многослойных металлов, более конкретно к технологии получения биметаллов иэ материалов. на основе алюминия и на основе железа.

Известен способ получения биметаллов, включающий подготовку контактных поверхностей соединяемых слоев иэ стали и алюминия, соединение слоев прессованием с.одновременным нагревом (1) .

Недостаток известного способа состоит в недостаточно высоком качествЕ соединения и дороговизне процесса производства.

Целью предложенного способа является. устранение недостатков известного.

Указанная цель достигается тем, 2р что перед прессованием между поверхностями соединяемых слоев помещают частицы кремния, а нагрев производят до 500-650ОС; слой иэ стали перед нанесением кремния покрывают пленкой 25 металла, выбранного иэ ряда:хром,ни-, кель, серебро, золото, вольфрам, молибден, ванадий.

Частицы кремния внедряют в один иэ соединяемых слоев.

Перед соединением частицы кремния диспергируют при температуре 500 С в летучем органическом веществе.

Нагрев до 500-650 С осуществляют со скоростью 20 С/мин.

Прессование в процессе нагрева осуществляют усилием .2-20 МПа..

Нагрев .слоев осуществляют раздельно.

В нагретом состоянии при температуре 500...650 C прессование осуществляют со скоростью 2...

20 МПа/мин.

После прессования биметалл охлаждают до 450 С со скоростью 20 С/мин, затем выдерживают при этой температуре в течение одного часа, после чего охлаждают до температуры окружающей среды.

Охлаждение осуществляют под нагрузкой.

На чертеже показано соединение алюминий-частицы кремния-сталь в условиях прессования и нагрева.

Средства 1 используются для создания давления, пресс-индуктор 2 служит нагревателем, деталь 3 выполнена иэ стали с покрытием 4, шов 5 имеет треугольное сечение, 6 — частицы крем772471

Пример, Р

Материал деталей алюмин ий

Нс- пользуемые материалы

1050

1050

1050

1050 1050

10 С 18-09 1008

1008

1008

1008 сталь

Размер деталей (толщ.)., 95, 20

95, 38

85,20

85,38

97,20

97,38

85, 20

85, 38

97,20 100,38 алюминий сталь

Хромирование толщ. 0,20,3 мкм, никелирование толщ.

2-3 м

Хромирование толщ.

1-2 мкм

Хромирование толщ.

1-2 мкм

Никелирование толщ.2 мм

Нет

Покрытие стали

Кремний, толщ. слоя,мм 0,5

0,5

0,5

0,5

0 5

Гранулометр,мкм 100-315

100

100

100

100-315

Защита против окисления Экран

Экран

Экран

Экран

Экран

Нагрев: скорость, ОС/мин 50

100

100

Неизвестно соединейие механическое давление, мпаск. ния, 7 — деталь, выполненная из алюминия.

В нижеследующей таблице приведены примеры, иллюстрирующие изобретение.

Укаэанные результаты получены при испытаниях на растяжение образцов, во время которых сравниваются сопротивление разрыву соединения и сопротивление разрыву алюминия марки 1050.

В соединении до его предварительной обработки и в соединении, которое было подвергнуто термической обработке в течение часа при 560 С с тем, чтобы вызвать старение, имеющее место при использовании соединения в термоусловиях.

Результаты были также получены B результате испытаний на изгиб пластин на прямой угол радиусом 4 мм (причем толщина пластины 4 мм), термически обработанных и не обработанных, и по которым определяют, имеет ли место разрушение или нет по месту соединения.

Все эти примеры не ограничивают способ и касаются соединений, образо« ванных с одной стороны деталюи из алюминия марки 1050, а с другой — деталями из стали типа нержавеющей

Zl0CN 18-09 (пример 1) и 1008 согласно нормам SAF (остальные примеры), что соответствует углеродистой стали, 3Î содержащей менее 0,1Ъ углерода.

Результаты экспериментов показывают, что полученные соединения выдерживают нагрузки, соответствующие сопротивлению разрыва детали из алюминия, и что во многих случаях разрыв происходит не в месте соединения, а в самой детали из алюминия; более того,примеры 3, 4 и 5 показывают, что можно осуществлять изгиб пластины на угол 90 без разрушений в месте кон20 такта деталей.

772471

Продолжение табл.

Пример, р

Прессование:

Условия продолжительность, сек 15 давление, мпаск. 14

Неизвестно давление на упоры

Охлаждение до

450 С продолжительность, мин давление, мпаск от 450 до 200 С продолжительность, мин

20 6

30

Разрушение Разрушения в алюминии нет

Разрушение в алюминии

Разрушение в алюминии

Разрушениеие в алюминии

После Разрушение Разрыв места Разрыв более Разрушение Разрушения обработки в алюминии соединения частый в в алюминии нет алюминии разрушения нет

Разрушений Разрушенет ния нет

Не осу-. ществлен

Не осуществлен

Свойства:

Не осуществлен

Разрушений Разрушенет ний нет

Разрыв

Не осуществлен

После обработки

Формула изобретения

Испытание на растяжение при необработанном состоянии

Испытание на сгиб при 90 С при необработанном со стоянии

1. Способ получения биметаллов, включающий подготовку контактных поверхностей соединяемых слоев из стали и алюминия, соединение слоев прес-. сованием с одновременным нагревани- Щ ем, отличающийся тем, что, с целью повышения качества сое-, динения и удешевления процесса производства, перед прессованием между поверхностями соединяемых слоев по- Д мещают частицы кремния, а нагрев производят до температуры 500-650 С.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что слой из стали перед нанесением кремния покрывают пленкой металла, выбранного из ряда: хром, никель, серебро, золото, вольфрам, молибден, ванадий.

3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и и С я тем, что частицы кремния внедряют в один из соединяемы слоев.

772471

Составитель H. Чернилевская

Редактор H. Вирко ТехредЖ.Кастелевич Корректор И. Внгула

Заказ 6731/74

Тираж 1160 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, ж-35, Раущская наб., д. 4/S

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

4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед соединением частицы кремния диспергируют при температуре .500ФС в летучем органическом веществе.

5. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем, что нагрев до температуры 500-650 С осуществляют со скоростью 20 С/мин.

6. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что прессование в процессе нагрева осуществляют усилием 1 от 2 до 20 ИПа.

7. Способ по п. 1, о т л и ч а ю " шийся тем, что нагрев слоев осуществляют раздельно.

8. Способ по п. 1, о т л и ч а ю — 1з шийся тем, что в нагретом состоянии при температуре 500-650 С прессование осуществляют со скоростью

2 ° ..20 ИПа/мин.

9. Способ по п. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что после прессования биметалл охлаждают до 450 С со скоростью 20 С/мин, затем выдержио вают при этой температуре в течение одного часа, после чего охлаждают до температуры окружающей среды.

10. Способ по п. 9. о т л и ч а юшийся тем, что охлаждение осуществляют под нагрузкой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Астров E.È. Плакированные многослойные металлы. М., "Иеталлургия", 1965, с. 24-25.