СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ Российский патент 2011 года по МПК B32B15/01 B32B15/18 B32B15/20 

Описание патента на изобретение RU2435671C1

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий.

Известен способ получения слоистых композиционных материалов (Пат. РФ 2255849, МПК В23К 20/08, B32B 15/01. Способ получения композиционного материала алюминий-титан. / Трыков Ю.П., Писарев С.П., Гуревич Л.М., Шморгун В.Г., Жоров А.H., Абраменко С.А., Крашенинников С.В.), согласно которому предварительно собранный пакет сваривают сваркой взрывом, а затем отжигают и подвергают прокатке. Недостатком данного способа является высокая трудоемкость процесса изготовления слоистых композиционных материалов и высокая стоимость изделий.

Известен также способ получения слоистых композиционных материалов (Рябов В.Р. Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений. - М.: Металлургия, 1975, 287 с.), который принят за прототип. По этому способу предварительно собирается пакет из стальных листов и пропитывается алюминиевым расплавом с активирующим флюсом. Этот способ отличается невысокой трудоемкостью и низкой стоимостью получаемых изделий. Однако на границе сталь-алюминий образуется промежуточный слой из интерметаллидных фаз железо-алюминий с низкой прочностью, что снижает прочность сцепления слоев.

Техническим результатом изобретения является повышение прочности сцепления алюминия и стали в слоистых композиционных материалах сталь-алюминий.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, стальные листы собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с активирующим флюсом. В отличие от прототипа в качестве алюминиевого расплава применяют сплав алюминия с 0,5-5% (вес.) титана, а температура расплава при пропитке составляет 720-850°C.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить прочность промежуточного интерметаллидного слоя, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала по сравнению с прототипом.

Способ заключается в том, что стальные листы предварительно собирают в пакеты и пропитывают в расплаве Al+(0,5-5%)Ti с активирующим флюсом и температурой при пропитке 720-850°C.

Нижний уровень температуры расплава выбирается из условия обеспечения высокой жидкотекучести алюминиевого расплава. Перегрев выше 850°C приводит к увеличению толщины переходного интерметаллидного слоя, что снижает прочность сцепления алюминия и стали.

Легирование алюминиевого расплава титаном в указанных пределах повышает прочность интерметаллидного слоя, образующегося на границе сталь-алюминий, что повышает прочность сцепления алюминия со сталью. Увеличение содержания титана выше 5% ухудшает смачивание стали алюминием и ухудшает заполняемость слоев стали при пропитке. Легирование алюминия титаном меньше 0,5% повышает прочность сцепления алюминия и стали незначительно.

Примером применения предлагаемого способа является изготовление слоистого композиционного материала сталь-алюминий. Стальные листы толщиной 1,2 мм собирают в пакеты с зазором 0,5 мм и опускают в расплав Al+1% Ti с температурой расплава 750°C. Выдерживают в алюминиевой ванне 3-4 с и извлекают. Это обеспечивает получение слоистых композиционных материалов сталь-алюминий с прочностью сцепления на 10-50% выше, чем при использовании нелегированного титаном алюминиевого расплава

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.

Похожие патенты RU2435671C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2013
  • Ковтунов Александр Иванович
  • Мямин Сергей Владимирович
  • Хохлов Юрий Юрьевич
  • Плахотный Денис Иванович
RU2534908C1
Способ получения слоистых композиционных материалов титан-магний 2021
  • Ковтунов Александр Иванович
  • Хохлов Юрий Юрьевич
RU2769780C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ 2010
  • Ковтунов Александр Иванович
  • Чермашенцева Татьяна Владимировна
  • Мямин Сергей Владимирович
  • Хохлов Юрий Юрьевич
RU2437770C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ 2013
  • Ковтунов Александр Иванович
  • Мямин Сергей Владимирович
  • Хохлов Юрий Юрьевич
  • Плахотный Денис Иванович
RU2542909C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ 2012
  • Ковтунов Александр Иванович
  • Хохлов Юрий Юрьевич
  • Мямин Сергей Владимирович
  • Плахотный Денис Иванович
RU2530129C2
Способ получения жаростойких, износостойких покрытий на основе алюминидов титана на поверхности изделий из титановых сплавов 2022
  • Ковтунов Александр Иванович
  • Хохлов Юрий Юрьевич
  • Никитин Дмитрий Николаевич
  • Вершинин Леонид Владиславович
  • Исаков Юрий Алексеевич
RU2775671C1
Способ получения жаростойкого покрытия 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Проничев Дмитрий Владимирович
  • Евчиц Роман Дмитриевич
RU2807243C1
Способ получения жаростойкого покрытия на поверхностях титановой пластины 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Кузнецов Сергей Александрович
RU2807245C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННОГО МАТЕРИАЛА 2013
  • Розен Андрей Евгеньевич
  • Крюков Дмитрий Борисович
  • Кирин Евгений Михайлович
  • Гуськов Максим Сергеевич
  • Хорин Александр Владимирович
  • Усатый Сергей Геннадьевич
  • Любомирова Наталья Анатольевна
RU2522505C1
Способ получения жаростойкого покрытия 2023
  • Гуревич Леонид Моисеевич
  • Шморгун Виктор Георгиевич
  • Писарев Сергей Петрович
  • Богданов Артем Игоревич
  • Кулевич Виталий Павлович
  • Камалов Эмиль Русланович
RU2807248C1

Реферат патента 2011 года СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ

Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. Стальные листы предварительно собирают в пакеты и пропитывают в расплаве алюминия с 0,5-5% (вес.) титана при температуре расплава 720-850°С. Применение флюса обеспечивает повышение прочности промежуточного интерметаллидного слоя, образующегося на границе стали и алюминия, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.

Формула изобретения RU 2 435 671 C1

Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий, при котором стальные листы собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с активирующим флюсом, отличающийся тем, что в качестве алюминиевого расплава применяют сплав алюминия с 0,5-5 вес.% титана, а температура расплава при пропитке составляет 720-850°С.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2011 года RU2435671C1

РЯБОВ В.Р
Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений
- М.: Металлургия, 1975, с.68-69
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВКИ ИЗ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ СО СЛОИСТОЙ ПЛАКИРОВКОЙ 2004
  • Лукашкин Николай Дмитриевич
  • Лукашкин Александр Николаевич
RU2285597C2
СПОСОБ СВАРКИ ТРУБ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ С ТРУБАМИ ИЗ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ 2002
  • Гордо В.П.
  • В.Н.
  • Шевелёв Г.Н.
RU2200651C1
US 7041386 B2, 09.05.2006.

RU 2 435 671 C1

Авторы

Ковтунов Александр Иванович

Чермашенцева Татьяна Владимировна

Мямин Сергей Владимирович

Даты

2011-12-10Публикация

2010-05-24Подача