Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий.
Известен способ получения слоистых композиционных материалов (Рябов В.Р. Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений. - М.: Металлургия, 1975. 287 с.), по которому предварительно собирается пакет из стальных листов и пропитывается алюминиевым расплавом. Этот способ отличается невысокой трудоемкостью и низкой стоимостью получаемых изделий. Однако плохие условия смачивания стали алюминием не обеспечивают сплошной адгезионной связи по границе их контакта, что снижает прочность сцепления слоев и качество слоистого композиционного материала.
Известен также способ получения слоистых композиционных материалов (Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий; Патент №2437770 от 27.12.2011 г.), который принят за прототип. По этому способу стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, содержащего 45 мол.%, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева на 50-100°C выше линии ликвидус алюминиевого сплава. Этот способ обеспечивает улучшение смачивания стали алюминием и повышение качества слоистого композиционного материала. Однако прочность сцепления слоев композита невысокая и определяется прочностью переходного интерметаллидного слоя на границе алюминия и стали.
Технический результат изобретения - повышение прочности сцепления алюминия и стали в слоистых композиционных материалах сталь-алюминий.
Сущность предлагаемого способа заключается в том, что стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева выше линии ликвидус алюминиевого сплава на 50-100°C. В отличие от прототипа флюс содержит KF, AlF3, K2TiF6 в следующем соотношении компонентов,%:
Такая совокупность новых признаков с известными обеспечивает смачивание стали алюминием, формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью и легирование переходного интерметаллидного слоя между алюминием и сталью титаном, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.
Способ заключается в том, что стальные листы предварительно покрываются водным раствором флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, и удаляют влагу с поверхности листов. Затем листы собирают в пакеты и пропитывают алюминием в ванне с алюминиевым расплавом. При этом температура расплава выше температуры ликвидус сплава на 50-100°C.
Нижний уровень температуры расплава выбирается из условия обеспечения высокой жидкотекучести алюминиевого расплава. Перегрев алюминия выше 100°C над линией ликвидус способствует формированию при пропитке сплошного переходного интерметаллидного слоя значительной ширины с низкой прочностью.
Применение флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, обеспечивает смачивание стали алюминием и формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью. Введение K2TiF6 обеспечивает легирование переходного интерметаллидного слоя титаном, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.
Примером применения предлагаемого способа является изготовление слоистого композиционного материала сталь - алюминий. Стальные листы толщиной 1,2 мм опускают в водный раствор флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, извлекают и просушивают до полного удаления влаги. Затем стальные листы собирают в пакеты с зазором 0,5 мм и опускают в алюминиевую ванну из сплава АД1 с температурой 740°C. Выдерживают в алюминиевой ванне 3-4 с и извлекают.
Это обеспечивает смачивание стали алюминием, формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью и легирование переходного интерметаллидного слоя между алюминием и сталью титаном, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала.
Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.
название | год | авторы | номер документа |
---|---|---|---|
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ | 2010 |
|
RU2437770C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2013 |
|
RU2542909C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ | 2012 |
|
RU2530129C2 |
Способ получения слоистых композиционных материалов титан-магний | 2021 |
|
RU2769780C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ | 2010 |
|
RU2435671C1 |
Способ получения композиционных материалов | 2015 |
|
RU2615531C1 |
Способ получения слоистых металлокерамических композиционных материалов | 2020 |
|
RU2754419C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ | 2014 |
|
RU2562279C1 |
МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОМПОЗИЦИОННЫЕ МАТЕРИАЛЫ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ, АРМИРОВАННЫХ КЕРАМИЧЕСКИМИ ЧАСТИЦАМИ TIB | 1996 |
|
RU2159823C2 |
Способ получения жаростойких, износостойких покрытий на основе алюминидов титана на поверхности изделий из титановых сплавов | 2022 |
|
RU2775671C1 |
Изобретение относится к производству слоистых композиционных материалов сталь-алюминий. Стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, содержащего KF - 36-40%; AlF3 - 44-50%; K2TiF6 - 10-20%, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают алюминиевым расплавом с температурой перегрева на 50-100°С выше линии ликвидус алюминиевого сплава. Способ позволяет обеспечить формирование качественной адгезионной связи между алюминием и сталью за счет улучшения смачивания стали алюминием и получить легированный титаном переходный интерметаллидный слой между алюминием и сталью, что способствует повышению прочности сцепления слоев композиционного материала. 1 пр.
Способ получения слоистых композиционных материалов сталь-алюминий, при котором стальные листы предварительно покрывают водным раствором флюса, удаляют влагу, а затем собирают в пакеты и пропитывают в алюминиевом расплаве с температурой перегрева выше линии ликвидус алюминиевого сплава на 50-100°С, отличающийся тем, что используют водный раствор флюса, содержащий KF, AlF3, K2TiF6 при следующем соотношении компонентов, %:
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ | 2010 |
|
RU2437770C1 |
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ | 2010 |
|
RU2435671C1 |
US 7678465 B2, 16.03.2010 | |||
РЯБОВ В.Р | |||
Применение биметаллических и армированных сталеалюминиевых соединений, М., Металлургия, 1975, с.68-69 | |||
ЗУБНАЯ ПАСТА "ПАРОДОНТОЛ" С ЭКСТРАКТОМ ЗЕЛЕНОГО ЧАЯ, ФТОРОМ, ВИТАМИНАМИ А И Е | 2003 |
|
RU2241437C1 |
Авторы
Даты
2014-12-10—Публикация
2013-10-15—Подача