Изобретение относится к технологии пол-учения многослойнЕлх металлов,
более конкретно к технологии получения биметаллов из материалов, на оснонеалюминия и на основе железа.
Известен способ получения биметг1Л лов, включающий подготовку контактных поверхностей соединяемых слоев
из стали и алюминия, соединение елоев прессованием с.одновременным нагр вом i .
Й-едостаток известного способа состоит в недостаточно высоком качестве соединения и дороговизне процесса
производства. Целью предложенного способа является , устранение недостатков известного
. Указанная цель достигается тем, что перед прессованием между поверхностями
соединяемых слоев помещгиот частицы кремния, а нагрев производят
до 500-650°С; слой из стали перед на несением кремния покрывают пленкой
металла,выбранного из ряда:хром,ни-. кель, серебро, золото, вольфрам, молибден , ванадий.
Частицы кремния внедряют в один из соединяемых слоев. Перед соединением частицы кремния диспергируют при температуре 500с 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 на-гретом состоянии при температуре 500.. .650С прессование осуществляют со скоростью 2...
20 МПа/мин. После прессования биметалл охлаждают до со скоростью 20с/мин,
затем выдерживают при этой температуре в течение одного часа, после чего
охлаждают до температуры окружающей среды. OxлcLждeниe 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 из стали с покрытием 4, шов 5 имеет треугольное
сечение, б - частицы кремния , 7 - деталь, выполненная из алюминия
.
В нижеследующей таблице приведены примеры, иллюстрирукяцие изобретение .
Указанные 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 э соединении, которое было
подвергнуто термической обработке в течение часа при с тем, чтобы вызвать старение, имеющее место
при использовании соединения в термоуСЛОВИЯХо
Результаты были также получены в
результате испытаний на изгиб пластин н.а прямой угол радиусом 4 мм
(причем толщина пластины 4 мм), термически обработанных и не обработанных
, и по которым определяют, имеет
Материал - деталей
1050 1050 алюминий 18-09 1008
сталь
Размер деталей (толщ.).,
мм
97,20
алюминий
100,38 сталь
Нет
Покрытие
стали
Экран
Экран
100
50 3
ли место разрушение или нет по месту соединения.
Все эти примеры не ограничивают способ и касаются соединений, образованных с одной стороны деталями из
алюминия марки 1050, а с другой - деталями из стсши типа нержавеющей
Z10CN 18-09 (пример 1) и 1008 согласно нормам SAF (остальные примеры),
что соответствует углеродистой стали, содержащей менее 0,1% 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 гшюминия,- более того
, примеры 3, 4 и 5 показывают, что можно осуществлять изгиб пластины на
угол 90° без разрушений в месте контакта деталей.
1050
1050 1008 1008
0,5
0,5 100 100
Экран
Экран
н
20 100
НеизвестaOfсоединение
механическое
продолжительность
, сек
давление, мпаск.
Охлаждение до 450®С
продолжительность мин
давление, мпаск
от 450
до 200°С После Разрушение Разрыв места обработки, в алюминии соединения
Формула изобретения
1. Способ получения биметаллсэв,
включающий подготовку контактных поверхностей соединяемых слоев из стали
и алюминия, соединение слоев прессованием с одновременным нагреванием , отличающийся тем,
что, с целью повышения качества соединения и удешевления процесса производства
, перед прессованием между поверхностями соединяемых слоев поПродолжение табл.
5 15
5 14
Неизвестно давление на упоры
6 8
6 8
7 9
мещают частицы кремния, а нагрев П1 эизводят до температуры 500-650®С.
2.Способ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я 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 ю щ и и с я тем, что частицы кремния внедряют в один из соединяемы;-:
ев. Разрыв более Разрушение Разрушения
частый в в алюминии нет алюминии 4.Способ по п. 1, отличающийся тем, что перед соединением частицы кремния диспергируют при температуре
в летучем органической веществе. 5.Способ по п. 1, отличающийся
тем, что нагрев до температуры 500-650 С осуществляют со скоростью 20с/мин.
6.Способ по п. 1, отличающ и и с я тем, что прессование в процессе нагрева осуществляют усилием
от 2 до 20 МПа. 7.Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев слоев осуществляют
раздельно. 8.Способ по п. 1, отличающийся тем, что в нагретом состоя НИИ при температуре SOO-eSO C прессование осуществляют со скоростью 2...20 МПа/мин.
9.Способ по п. 1, о т л и ч а ю ад и и с я тем, что после прессования биметалл охлаждают до со
скоростью 20с/мин, затем вьадерживают при этой температуре в течение одного часа, после чего охлаждают
до температуры окружгиощей среды. 10.Способ по п. 9. о т л и ч а ющ
и и с я тем, что охлаждение осуществляют под нагрузкой. Источники информации,
принятые во внимание при экспертизе 1. Астров Е.И. Плакированные многослойные металлы. М., Металлургия,
1965, с. 24-25.