СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОКАТА ДРАГОЦЕННЫХ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2015 года по МПК B23K20/04 B32B15/01 B23K1/00 

Данное техническое решение относится к металлургии - производству биметаллического проката, имеющего пластинчатую форму и предназначенного для использования в ювелирной промышленности. Способ предназначен для его использования в области биметаллического соединения преимущественно одного слоя металла - золота с другим слоем металла, выполненного из платины или серебра, или цветных, стальных и черных металлов. Получаемый биметаллический прокат, состоящий из указанных двух слоев разных металлов, предназначен для использования в производстве часов, сувенирных изделий, посуды, столовых приборов, церковных украшений и ювелирной бижутерии. Прокат предназначен также для изготовления ювелирных изделий в комбинации с другими элементами отделки изделий. Получаемый биметаллический прокат предназначен также для изготовления ювелирных изделий в комбинации с другими элементами отделки изделий, при этом золото используют в прокате для формирования лицевого слоя проката, а второй, внутренний, слой проката выполняют из других указанных металлов.

Более конкретно, техническое решение относится к электрометаллургии - производству биметаллического проката, имеющего пластинчатую форму, причем имеется в виду соединение одного слоя металла - преимущественно золота, с другим слоем металла с использованием для такого соединения нагрева слоев в электрических печах и припоя, посредством которого слои заготовок проката - пластины или пластинчатые полосы - соединяют друг с другом пайкой с последующей прокаткой соединенных пайкой пластин. Под пайкой в данном техническом решении имеется в виду технологическая операция, применяемая для получения неразъемного соединения деталей из различных материалов путем введения между этими деталями расплавляемого материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материалы соединяемых деталей. Из достигнутого технического уровня известна технология свариваемых припоем слоев заготовок биметаллического проката, предусматривающая, что припой и заготовки вводят в соприкосновение друг с другом, подвергают нагреву с температурой выше температуры плавления припоя, но ниже температуры плавления свариваемых (или спаиваемых - путем пайки) деталей. В результате припой переходит в жидкое состояние и смачивает поверхности деталей. После этого нагрев прекращают, детали охлаждают, и припой переходит в твердую фазу, образуя соединение. В таких соединениях прочность соединенных заготовок зависит от зазора между соединяемыми заготовками, чистоты поверхности заготовок и равномерности нагрева элементов.

Известен способ изготовления биметаллической полосы для изготовления из нее монет, заключающийся в соединении медной пластины с лицевым металлическим слоем, выполненным из иного металла и представляющим по сути ламинат полосы, при этом после соединения слоев и получения полосы ее отжигают и прокатывают с уменьшением до 50-75% (US 4330599A, 18.05.1982)

Известен способ изготовления проката из полос стали и алюминия с расположенным между ними подслоем, при этом после получения заготовки ее деформируют и нагревают до 500°C (SU 351666 A, 21.09.1972).

Известен способ получения биметаллического проката, выполненного из алюминия и меди с хромоникелевой стальной прослойкой между ними, которые после соединения нагревают до 300-500°C (SU 217189 A, 26.06.1968).

Известен способ изготовления биметаллической композиции путем обработки металлов давлением, а именно для получения биметаллических композиций применяют совместную пластическую деформацию. В качестве материала основного слоя биметаллической композиции используется лента из меди с содержанием примесей не более 0,1%. В качестве материала покрытия - медно-никелевый сплав, содержащий 18-20% никеля. Наилучшие эксплуатационные характеристики биметаллической композиции получаются, когда суммарная толщина покрытия составляет 4-20% от толщины основного слоя. Суммарную степень деформации пакета из медной и наложенных на нее двух медно-никелевых лент в процессе плакирования выбирают в интервале 2,4-2,7 (RU 2122930 C1, 10.12.1998).

Известен композиционный материал, состоящий из стальной основы, покрытой медно-никелевым сплавом с содержанием никеля 4-26%, суммарной толщиной покрытия 14-40% от толщины стальной основы, и способ производства биметалла, включающий подготовку поверхностей основы и покрытия, совместную пластическую деформацию, прокатку и отжиг при температуре металла 650-700°C с последующим охлаждением с печью ниже 140°C (RU 2071892 С1, 20.01.97).

Известен композиционный материал, имеющий поверхность золотистой окраски (US 4330559, 18.05.82), где в качестве основного слоя служит сплав на основе меди, содержащий 2-3% алюминия, 1-2,5% кремния.

Известен способ получения составной металлической детали посредством прокатки и рекристаллизации, заключающийся в деформации наложенных друг на друга составляющих с обжатием от 40 до 90% и последующим рекристаллизационным отжигом одного компонента (US 3634926, 30.03.1966).

Известен способ изготовления биметалла с основным слоем из меди, покрытым с двух сторон никелем или его сплавами, включающий подготовку поверхности, отжиг собранного пакета при температуре 620°C, нагрев при температуре 810°C и последующую прокатку со степенью деформации не менее 25%, удаление окалины и последующую холодную прокатку (US 340705022, 10.1968).

Известен способ получения биметаллической ленты никель - латунь - никель, включающий подготовку поверхности латунной и никелевых лент, совместную прокатку с обжатием 50-80%, термическую обработку, прокатку на окончательный размер с обжатием 10%, отжиг, дрессировку и отделку (SU 1142246 А, 28.02.85).

Известен способ горячей пакетной прокатки слоистых листов и плит с внутренними слоями из нержавеющей стали и внешними слоями из алюминиевых сплавов, пластичность которых при температуре нагрева под прокатку более чем в 1,3 раза превышает пластичность внутренних слоев из нержавеющей стали. Способ содержит подготовку контактных поверхностей, сборку симметричных пакетов, нагрев и многопроходную прокатку, а непосредственно перед горячей прокаткой проводят захолаживание алюминиевых составляющих пакета до температуры, равной 0,70÷0,77 температуры нагрева пакета (RU 2492034 С1, 10.09.2013).

Известен способ получения биметаллов, в состав которых входит алюминий, отличающийся тем, что слоится катаная прослойка на основе алюминия с односторонней или двухсторонней плакировкой легкоплавким металлом (по заявке №2003112599 от 30.04.2003 с решением о выдаче патента). Плакировка предварительной прокаткой наносится на сталь, титан, медь и другие металлы с расположением легкоплавкого слоя наружу; плакированные заготовки (металлы) или трехслойные прослойки собираются в пакет с алюминием и его сплавами, предварительно нагретыми до температуры, равной 0,68-0,76 температуры плавления алюминия; пакет деформируют осадкой с высотным обжатием 10÷30% при скорости деформации 0,005-0,75 с^-1 и длительности контакта слоев не менее 5 с при расплавлении легкоплавкого покрытия прослойки в зоне контакта (RU 2004113237 А, 27.05.2005).

Известен способ изготовления слоистого материала, заключающийся в том, что заготовку из стали или сплава металлов подвергают пластической деформации, которую проводят, по крайней мере, в двух направлениях, причем деформация в одном направлении превышает деформацию в другом направлении не менее чем в три раза, а алгебраическая сумма деформаций во всех направлениях равна не менее 250%. Заготовку из циркониевого сплава после деформации подвергают отжигу в вакуумной печи, причем температуру отжига выбирают не менее чем на 50°C выше, а время проведения отжига - не менее чем в 1,5 раза больше, чем предписано техническими условиями при отжиге циркония (RU 2002132068 А, 27.05.2004).

Известна биметаллическая композиция, состоящая из цветного металла - основы и двух лент из сплава на основе меди, полученная методом холодного плакирования и последующей холодной прокатки, отличающаяся тем, что в качестве материала основного слоя используют медь с содержанием примесей не более 0,1%, а в качестве материала покрытия - медно-никелевый сплав с содержанием никеля 18-20%, при этом суммарная толщина покрытия составляет 4-20% от толщины основного слоя. Для изготовления композиции предусмотрен способ получения биметаллической композиции цветной металл - цветной металл, включающий подготовку поверхности основного и плакирующего слоев, их совместную пластическую деформацию, термическую обработку, холодную прокатку, отжиг, дрессировку и отделку, отличающийся тем, что суммарную степень деформации медной и двух медно-никелевых лент в плакирующем проходе выбирают в интервале 2,4-2,7, используют температуру деформации для протекания процесса термической обработки, степень деформации при окончательной прокатке задают не менее 1,2, а окончательную термическую обработку проводят при температуре металла 370-480°C с последующим охлаждением с печью ниже 150°C (RU 97105897 А, 10.04.1999).

Известен способ получения биметаллов из низколегированной стали и алюминиевых сплавов, включающий нагрев алюминиевой заготовки, предварительно плакированной слоем технически чистого алюминия, до температуры, равной 0,65-0,75 температуры плавления алюминия, сборку пакета, состоящего из холодной стальной и нагретой алюминиевой заготовок, совместную прокатку пакета за один проход с обжатием 65-80% и термическую обработку, отличающийся тем, что перед сборкой пакета проводят механическую обработку контактной поверхности стальной заготовки с удельным давлением 0,5-8,5 МПа, при этом образуют перекрещивающийся рельеф, острый угол которого составляет от 20 до 70°, а высота неровностей профиля Rmax находится в пределах 0,05-0,2 толщины плакирующего слоя алюминиевой заготовки (RU 2368475, 27.09.2009).

Известен способ изготовления биметалла, включающий совместную холодную прокатку заготовок с обжатием за один проход и подачей импульсов электрического тока в зону деформации непосредственно через изолированные друг от друга валки с амплитудным значением плотности тока J_m=(5-10)·10⁵ А/см², частотой следования импульсов f=0,07-2,5 кГц и длительностью импульсов t_имп=(0,25)·10^-3 с, при этом при прокатке осуществляют контроль прочности соединения слоев получаемого биметалла, для чего измеряют первым термоприемником избыточную температуру биметалла при выходе его из зоны пластической деформации, причем избыточную температуру измеряют в моменты времени между импульсами электрического тока, затем нагревают биметалл точечным источником тепловой энергии, измеряют вторым термоприемником избыточную температуру нагреваемой поверхности биметалла в точке, расположенной на заданном расстоянии за точечным источником тепловой энергии по линии его движения, измеряют третьим термоприемником избыточную температуру нагреваемой поверхности биметалла по линии, параллельной линии движения точечного источника тепловой энергии, и вычисляют электрическое сопротивление контакта слоев биметалла, а прочность соединения слоев определяют из предварительно определенной зависимости прочности соединения слоев от величины электрического сопротивления контакта слоев биметалла (RU 2356711 С1, 25.05.2009).

Известен способ получения слоистого материала из алюминиевых сплавов с прослойками, при котором прослойку плакируют алюминием путем прокатки, а затем осуществляют совместную пластическую деформацию плакированной прослойки с основным материалом, отличающийся тем, что с целью повышения удельной прочности, улучшения качества полуфабрикатов и изделий сложной геометрической формы в качестве прослойки берут сплавы системы алюминий, магний, кремний толщиной, выбранной из расчетного соотношения, учитывающего толщину прослойки из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-кремний в исходной заготовке с учетом толщины алюминиевой плакировки, коэффициент неравномерности послойной деформации при прокатке указанного слоистого материала, равный 1,06, толщину слоистого материала после прокатки, количество прослоек в слоистом материале, толщину алюминиевой плакировки и коэффициент вытяжки. При этом прокатку проводят на первых пяти проходах с частными обжатиями 3-5% за проход и суммарным обжатием 60-90% (SU 606265 А1, 20.05.2005).

Известен способ получения заготовки из металлов и сплавов со слоистой плакировкой, включающий сборку пакета из металлической основы и слоистой плакировки, выполненной из алюминия с легкоплавким металлическим покрытием толщиной 0,1-0,2 толщины плакировки, и прокатку пакета, причем слоистую плакировку собирают на металлической основе с расположением слоев по схеме - основа, алюминий, легкоплавкое покрытие с получением трехслойного или симметричного шестислойного пакета, при этом прокатку пакета толщиной до 8 мм проводят без нагрева с общим обжатием 60-90%, а прокатку пакета толщиной более 8 мм проводят с общим обжатием 40-60% при температуре нагрева пакета или его составляющих перед сборкой и прокаткой, равной 0,4-0,75 температуры плавления легкоплавкого металлического покрытия. В качестве металлической основы используют плоские заготовки из стали, или титана, или меди, или их сплавов. В качестве легкоплавкого металлического покрытия применяют покрытие из цинка или сплава цинка с 5% алюминия или сплава цинка с 0,06-0,2% титана (RU 2285597 С2, 20.10.2006).

Известен способ изготовления биметаллической композиции из многослойных материалов в рулонах совместной пластической деформацией, в котором в качестве материала покрытия в биметаллической композиции выбраны медно-никелевый сплав Cu75Ni25, обеспечивающий белый цвет, никелевая латунь ЛН75-5, дающая золотисто-желтый цвет, или медь, дающая красный цвет. В качестве материала основного слоя используют никель или медно-никелевый сплав, при этом толщина плакирующих слоев составляет 40,0-49% с каждой стороны, а толщина основного слоя 2,0-20,0% от толщины композиции. Составляющие биметаллической композиции подвергают обезжириванию и травлению, совместной пластической деформации со степенью деформации 60-70%, термической обработке при температуре 500-670°C с последующим охлаждением до температуры не выше 150°C, окончательной холодной прокатке со степенью деформации 32-45%. Технический результат заключается в получении биметаллической композиции с различной цветовой гаммой, а также с различными удельным сопротивлением и магнитной проницаемостью (RU 2152858 С1, 20.07.2000).

Известен способ получения плоских биметаллических материалов, заключающийся в подготовке контактных поверхностей соединяемых металлов и их совместном деформировании при перемещении одного из инструментов с большей скоростью движения, отличающийся тем, что при совместном деформировании металл, имеющий меньшую толщину, располагают со стороны инструмента, имеющего большую скорость движения (RU 2082575 С1, 27.06.1997).

Известен способ изготовления биметаллической композиции, состоящей из медной основы с содержанием примесей не более 0,1%, покрытой медно-никелевым сплавом с содержанием никеля 18-20%, суммарной толщиной покрытия 4-20% от толщины основного слоя, и способ получения биметалла, включающий подготовку поверхностей составляющих слоев, их совместную пластическую деформацию со степенью деформации в плакирующем проходе 2,4-2,7, термическую обработку, холодную прокатку со степенью деформации не менее 1,2, отжиг при температуре металла 370-480°C (RU 2122930 С1, 10.12.1998).

Известен способ изготовления биметаллических лент, включающий подготовку лент из стали и томпака и совместимую прокатку, отличающийся тем, что в качестве исходных материалов используют стальную горячекатаную ленту и ленту из томпака с соотношением пределов текучести материалов от 0,74 до 0,84 и толщины от 0,053 до 0,06, совместную прокатку осуществляют вхолодную со степенью деформации не меньше, чем определяемой из выражения ε_c=54,39+37,11(Н_т/Н_ст)-(σ_т/σ_ст)+0,0971l_с/h_с, где ε_c - степень деформации, Н_т/Н_ст - отношение исходных толщин томпака и стали; σ_т/σ_ст - отношение исходных пределов текучести томпака и стали; l_c - дуга захвата в очаге деформации; h_ст - средняя толщина пакета в очаге деформации, при этом прокатку осуществляют в валках, верхний из которых имеет цилиндрический профиль, а нижний - выемку по длине рабочей части 0,1 мм, после прокатки дополнительно проводят диффузионный отжиг при температуре 700-720°C в течение 1200 мин, калибровочную холодную прокатку с суммарным обжатием от 15 до 20% на профильных валках с верхним, имеющим выпуклость по длине рабочей части 0,1 мм, и нижним - цилиндрическим, после чего осуществляют рекристаллизационный отжиг. После совместной холодной прокатки исходных материалов проводят обезжиривание поверхности. После совместной холодной прокатки исходных материалов и последующего охлаждения биметаллических лент в условиях цеха в течение не менее 24 ч проводят калибровочную холодную прокатку (RU 2119853 С1, 10.10.1998).

Известен способ изготовления биметалла медно-никелевый сплав - сталь - медно-никелевый сплав, включающий подготовку поверхности стальной и двух медно-никелевых лент, их совместную пластическую деформацию, охлаждение подката, холодную прокатку, обезжиривание, отжиг, дрессировку и последующую отделку готового проката биметалла, причем степень деформации в плакирующем проходе выбирают в интервале от 58 до 64%, охлаждение подката производят до температуры окружающей среды, холодную прокатку ведут до окончательного размера, термическую обработку проводят в интервале температур от 680°C до 720°C с последующим охлаждением с печью до температуры не выше 140°C (RU 2000100468 А, 20.01.2001).

Известен способ получения биметаллических листов, включающий получение биметаллического слитка наплавкой заготовки основного слоя плакирующим износостойким слоем, выполненным из высокоуглеродистой легированной стали, и последующую горячую прокатку, причем заготовку основного слоя изготавливают из легированной стали, плакирующий слой выполняют из стали, прокатывают горячей прокаткой слои, а после горячей прокатки проводят отжиг полученного листа при температуре 680-820°C (RU 2501634 С1, 20.12.2013 с аналогами RU 2076793 С1, 10.04.1997. SU 863252 А1, 15.09.1981. RU 2063852 С1, 20.07.1996. SU 1215923 А, 07.03.1986. WO 2010123402 А1, 28.10.2010).

В заявке WO 2010123402 А1 представлен биметаллический прокат и способ его изготовления, в котором слои металла укладывают в пакет, сваривают их взрывом, нагревают, а затем прокатывают и деформируют до 1,3-12% от первоначальной толщины пакета.

Известен способ изготовления износостойкого биметаллического листа, включающий операции нанесения наплавкой покрытия из износостойкого наплавочного материала на прокатный лист из углеродистых и низколегированных сталей, охлаждение прокатного листа в процессе наплавки покрытия, покрытие на листовой прокат наплавкой выполняют послойно, осуществляют принудительное охлаждение прокатного листа охлаждающей средой в момент превышения в нем допустимой температуры нагрева прокатного листа (RU 2010141294 А, 20.04.2012).

Известны способы производства биметаллического проката драгоценных металлов (RU 2008110571А, 27.09.2009. JP 60148634 А, 05.08.1985. JP 61216879 А, 26.09.1986. JP 60141385 А, 26.07.1985. RU 2460616 С1, 10.09.2012).

При этом способ производства биметаллического проката драгоценных металлов, представленный в патенте RU 2460616 С1, включает изготовление полос из золота, серебра и припоя методом непрерывного литья, полученные заготовки из золота и серебра прокатывают, при этом прокатку каждой полосы до заданной толщины осуществляют путем ее чередования с отжигом, после проведенных операций осуществляют диффузионную пайку полученных заготовок припоем, далее соединенные заготовки прокатывают до заданной толщины. Данный способ предназначен для производства биметаллического полуфабриката проката сплавов, в частности золота ЗЛСрМ 585-80 и серебра СрМ 925. Прокат предназначен для изготовления деталей ювелирных изделий и самих изделий в различных технологиях: выпиливание, штамповка, чеканка, выдавливание, лазерный раскрой.

Известен способ по заявке RU 2008110571 А для получения заготовок Мокуме Гане для декоративного оформления изделий, включающий сборку пластин разных из разных материалов в брикет с последующей свободной ковкой, причем способ предусматривает, что предварительно очищенные и протравленные пластины или прутки из совместимых по свойствам ковкости и способности подвергаться пайке серебряным припоем различных металлических материалов собирают в брикет или скручивают в жгут, затем соединяют контактные поверхности пластин пакета или жгута прутков припоем на основе серебра при температуре заготовки 850-920°C и подвергают свободной ковке, а после охлаждения брикет или жгут прокатывают на вальцах, получают пластины толщиной 3,0-0,3 мм, далее лицевую поверхность подвергают финишной химико-механической очистке 40% раствором азотной кислоты с последующей зачисткой поверхности с узором химическим раствором в составе 0,5 л нашатырного спирта и одной столовой ложки поваренной соли. В качестве припоя используют состав содержанием, мас. %: монетное или стерлинговое серебро - 10; медь - 2,34; цинк - 0,5. В качестве исходных материалов используют серебро, медь, мельхиор, золото, латунь и их сплавы в различных сочетаниях. До операции прокатки в брикете или жгуте выполняют глухие отверстия в произвольных местах и различной глубины. Финишная очистка поверхности пластины производится моющим раствором в ванне с помощью металлической щетки (RU 2008110571 А).

В способе по RU 2008110571 А пайку осуществляют преимущественно серебряным припоем или припоем на основе серебра. Способ предусматривает использование ковки пакета и охлаждения пакета, причем после охлаждения пакета в известном способе осуществляют прокатку пакета, при которой пакет снова нагревается. Все это усложняет процесс производства биметаллического проката, повышает трудоемкость способа, требует использования охладителя для охлаждения, а также молота для ковки пакета, при этом время на изготовление проката увеличивается, а качество снижается, поскольку чередование нагрева, охлаждения и нагрева от пластической деформации металла отрицательно влияет на свойства лицевого первого слоя проката. Также существенным недостатком использования проката, полученного известным способом по заявке RU 2008110571 А, является то, что в процессе производства ювелирных изделий образуется значительное количество отходов в виде обрезков и стружки. По принятым стандартам производства такие отходы исключают возможность использования их в оборотную плавку, как это производится в других сферах переработки металлов. Это связано с тем, что указанный вид отходов направляется в иной процесс переработки (аффинаж), создающий дополнительные затраты на переработку отходов и извлечение из них золота и драгоценных металлов.

Техническим результатом способа является его упрощение и обеспечение возможности использования для производства проката широкой номенклатуры.

Технический результат получен способом изготовления биметаллического проката из драгоценных металлов, который заключается в соединении между собой припоем лицевого слоя заготовки проката из золота и внутреннего слоя заготовки проката из цветного металла, причем толщину t₁ лицевого слоя выбирают в зависимости от толщины t₂ внутреннего слоя из соотношения t₁=(0,05-19)t2, расположенный между первым и вторым слоями припой и слои заготовок одновременно прижимают друг к другу и нагревают до температуры 600-950°C, выдерживают слои и припой в сжатом и нагретом состоянии, после чего в нагретом состоянии сжатые слои прокатывают валами до толщины в пределах 5,00-0,10 мм.

Лицевой слой заготовки изготавливают в виде полосы из золота проб 375 или 585 или 750 или 999,9 и толщину полосы первого слоя выбирают в зависимости от толщины полосы второго слоя в пределах 5-95 мас. % от общей массы двух слоев заготовок проката, второй внутренний слой заготовки проката изготавливают в виде пластины из платины или палладия, или иридия, или родия, или из серебра, или из серебряных сплавов проб 500, 750,770, 800, 875, 900, 916, 925, 940, 950, 960, 970, 999 и 999,9, или из цветных металлов, таких как медь, медные сплавы, сплавы латунные, сплавы на основе мельхиора и бронзы, или из алюминия, или из легкоплавких металлов и сплавов с температурой плавления от 250°C до 630°C, или из высоколегированных нержавеющих сплавов и стальных металлов, или из сплавов нержавеющей стали, при этом толщину второго внутреннего слоя заготовки проката выбирают в зависимости от толщины первого слоя заготовки проката в пределах 95-5 мас. % от общей массы двух слоев заготовок проката.

Способ осуществляют следующим образом. Изготавливают первую заготовку проката - его лицевой слой в виде полосы из золота проб 375, или 585, или 750, или 999,9 и при этом толщину и массу полосы первого слоя выбирают в зависимости от толщины и массы полосы второго слоя в пределах 5-95 мас. % от общей массы двух слоев заготовок проката.

Изготавливают вторую заготовку проката в виде полосы - второй внутренний слой металла. Второй слой изготавливают из платины, или палладия, или иридия, или родия, или из серебра, или из серебряных сплавов проб 500, 750,770, 800, 875, 900, 916, 925, 940, 950, 960, 970, 999 и 999,9, или из цветных металлов, таких как медь, медные сплавы, сплавы латунные, сплавы на основе мельхиора и бронзы, или из алюминия, или из легкоплавких металлов и сплавов с температурой плавления от 250°C до 630°C, или из высоколегированных нержавеющих сплавов и стальных металлов, или из сплавов нержавеющей стали. При этом толщину и массу второго внутреннего слоя заготовки проката выбирают в зависимости от толщины и массы первого слоя заготовки проката в пределах 95-5 мас. % от общей массы двух слоев заготовок проката. При выборе масс слоев заготовок проката учитывают массу припоя - эту массу в заданных пропорциях вычитают из общей массы лицевого и внутреннего слоев.

В случае соединения первого и второго слоев, выполненных из тугоплавких металлов, припой изготавливают из тугоплавкого металла, а в случае соединения первого и второго слоев заготовок, выполненных из легкоплавких металлов, припой изготавливают из легкоплавкого металла. В любом случае металл припоя по его температуре плавления должен соответствовать температурам плавления металлов первого и второго слоев заготовок проката. Предпочтительно припой изготавливают в виде тонкой полосы из медно-цинкового сплава, содержащего мас. %: медь - 52-56; железо - 0,1; свинец - 0,5; цинк с температурой плавления 876-880°C - остальное. При испытаниях способа был выбран также в качестве припоя легкоплавкий сплав на основе золота 585 пробы с содержанием, мас. %: золото - 58,5; серебро - 15,8; медь - 20,7; кадмий - 2,0; цинк - 3,0 с температурой плавления 760-780°C.

При соединении слоев заготовки проката припой располагают между первым и вторым слоями заготовок, затем располагают в печи сложенные указанным образом заготовки проката с расположенным между ними припоем, например, в печи типа «Solo» или в статической печи или в иных непрерывных ленточных печах, исключающих окисления слов металла в местах соединения.

В печи слои заготовок проката одновременно нагревают и сжимают в направлении друг к другу, нагревание слоев и припоя осуществляют до температуры в пределах 600-950°C в зависимости от вида металла внутреннего слоя. Выдерживают слои заготовок проката в сжатом и нагретом состоянии в течение заданного периода времени, зависящего от вида металла внутреннего слоя заготовки проката. При этом припой расплавляется и входит в соединение со слоями заготовок. После проведенных операций соединенные между собой припоем и нагретые до установленной температуры слои заготовок проката прокатывают валами до получения толщины готового к использованию биметаллического проката различных толщин в пределах от 5,00 мм до 0,10 мм.

Изменяют один вид металла на другие виды металла внутреннего слоя заготовки, повторяют вышеописанные операции и получают множество видов проката широкой номенклатуры, которая в большей мере отвечает требованиям ювелирного производства. Опытным путем при испытании образцов, полученных данным способом, были испытаны образцы проката указанных видов металла и их сплавов и были установлены пределы толщин лицевого и внутреннего слоев проката, причем пределы были определены по критериям прочности соединенных слоев и качества их поверхностей. За пределами вышеуказанного соотношения толщин слоев проката прочность соединенных слоев и качество их поверхностей снижались.

Способ позволяет получать биметаллический прокат сравнительно более широкой номенклатуры, причем такой прокат должен иметь первый слой золота пробы 375, 585, 750 и 999,9 и второй слой металла, выполненный из металлов платиновой группы, цветных и черных и иных металлов. Полученный способом прокат наиболее полно удовлетворяет требованиям производства из него часов, сувенирных изделий, посуды, столовых приборов, бижутерии, различных ювелирных изделий в комбинации с другими элементами отделки. При этом указанные пробы золота используют в прокате для формирования лицевого слоя драгоценного металла, а второй, внутренний слой проката, выполнен из других драгоценных и иных металлов (серебро, металлы платиновой группы, цветные металлы, а также черные металлы).

Способ может быть использован при изготовлении биметаллического проката для изготовления ювелирных изделий, часов, сувенирных изделий, посуды, столовых приборов, церковных украшений. Соединяют припоем лицевой слой заготовки проката из золота и внутренний слой заготовки проката из другого металла. Толщину t₁ лицевого слоя выбирают в зависимости от толщины t₂ внутреннего слоя из соотношения t₁=(0,05-19)t₂. Слои заготовок и припой одновременно прижимают друг к другу и нагревают до температуры 600-950°C. Выдерживают слои заготовок и припой в сжатом и нагретом состоянии, после чего в нагретом состоянии сжатые слои заготовок прокатывают валами до толщины 5,00-0,10 мм. Лицевой слой заготовки изготавливают в виде полосы из золота, а внутренний слой заготовки проката изготавливают в виде пластины из металла платиновой группы или из серебра и его сплавов, или из цветных металлов и их сплавов, или из нержавеющей стали. Способ обеспечивает возможность производства проката широкой номенклатуры и высокой прочности. 1 з.п. ф-лы.

1. Способ изготовления биметаллического проката, включающий соединение припоем лицевого слоя заготовки проката из золота и внутреннего слоя заготовки проката из цветного металла, отличающийся тем, что толщину t₁ лицевого слоя выбирают в зависимости от толщины t₂ внутреннего слоя из соотношения t₁=(0,05-19)t₂, при соединении прижимают друг к другу слои заготовок и припой и одновременно нагревают их до температуры в пределах 600-950°C, выдерживают слои и припой в сжатом и нагретом состоянии, и после этого в нагретом состоянии сжатые слои прокатывают валами до толщины в пределах 5,00-0,10 мм.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что лицевой слой заготовки изготавливают в виде полосы из золота, а внутренний слой заготовки проката изготавливают в виде пластины из платины, или палладия, или иридия, или родия, или из серебра и серебряных сплавов, или из медных сплавов, в частности латуни, мельхиора и бронзы.