Способ изготовления тончайшей ленты из тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов Советский патент 1977 года по МПК B21H7/00 B21B3/00 B21D21/00 

Изобретение относится к обработке метал лов давлением, например к пластическому деформ.ированию ленты из тугоплавких и тру нодеформируемых металлов и сплавов толш.и- ной менее 0,5 м,м,. Известен способ получения биметаллической ленть5 из высокопрочных сталей прокатк между валками, через которые для соединения двух металлических лент пропускают электрический ток поперек прокатываемых металлов pLJ . Недостатком этого способа является высокая температура (до 1000 С) в зоне деформации при которой большинство соетавляющих тугоплавких и труднодеформируеMbix металлов и сплавов активно взаимодействуют с кислородом, азотом, углеродом и т.д. Известен также способ снижения прочное ти металлов при пластической дефор та-гии, при котором, через заготовку проп.у,- --ак-.г им. пульсный ток плотностью 10 a/MM s длительностью 10 сек к с частотой подачи 20-25 шт/сек 2J , Данный способ является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Недостатком его является невозможность применения для получения ленты из тугоплавких и труднодеформлруемых металлов и сплавов из-за наличия высоких температур в очаге деформации, что приводит к окислению и охрупчиванию этих металлов и сплавов, а также невозможность использования коротких импульсов электр гаеского тока указанных параметров для процесса непрерывной прокатки ленты из данных материалов. Целью изобретения является повышение пластических свойств тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов, например вольфрама и его сплавов с рением, для получения из них лент с высокой степенью (4О% и более) относительного обжатия за один проход без применения высокого нагрева, и инертной среды за счет нагрева ниже температур взаимодействия с активными газами воздуха. Это достигается тем, что прокатку ведут в интервале величин градиента электри- ческого потенциала в очаге деформации, равном 1О - 100 в/см с одновременным, охлаждением его. Сущность способа заключается в следую щем. Между вращающимися рабочими валками подают разность потенциалов, которая обес печивает протекание постоянного электрического тока требуемой плотности через очаг деформации. Необходимость применения постоянного электрического тока обусловлен требовштаем получения прокатываемой ленты постоянной толщиньи Требуемую плотность электрического тока при прокатке то ких лент менее 0,5 мм из тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов создают наложением, градиента электрического потенциала в интервале 10-100 в/см Ниже 10 в/см указанные материалы не приобретают необходимой пластичности, а выще 100 в/см прокатываемый металл пер гревается. Указанные градиенты электрического потенциала создают высокие плотности электрического тока, вызывающие появление джоулева тепла в очаге деформации. С целью исключения высокого нагрева в очаге деформации последний охлаждают, на- пример, продувкой сжатым воздухом. С помощью указанного способа проводили пластическую обработку вольфрамовой проволоки плющением в ленту, П р и Л е р . Из вольфрамовой проволоки диаметром 0,26 мм получают ленту толщиной 20 мкм за щесть проходов. Способ используется для прокатки проволоки в лен ту из труднодеформируемых сплавов,содержащих вольфрам 27% рения ВР-.27 и молибден 47% рения МР-47 (см. таблиц 0. Теоретические расчеты позволили вычислить дополнительные деформирующие напряжения, ответствеш1ые за появление по- выщенной пластичности металлов и сплавов при наличии в очаге деформации градиентов 45 электрического потенциала и температурного Формула для оценки величины деформирующих напряжений, обусловленных процессами электрон-электронного взаимодействия при больших плотностях тока, имеет следующий вид: ,11 М, где С -коэффициент диффузии, равный 10 , тъ - концентрация электронов, равная , m -- масса электрона, равная , Удр- дрейфовая скорость электронов, равная 10 см/сек, Б - междислокационное расстояние или тэ/ размер дефекта, 10 см. Подставляя в формулу ij числовые величины, взятые из эксперимента, получим величину дополнительных деформирующих напряжений 50 кгс/мм Аналогичные величины дают напряжения, создаваемые потоком тепловой энергии в электронной и фононной системах металлического кристалла. Кроме того, под действием градиента темдературы возникают в очаге деформа- ии значительные деформирующие напрялсе- ия из-за неоднородности тер угаческого асщирения кристаллического тела. Эти наряжения оцениваются формулой 6 Е-(А ДТЕГ pgg ддуль упругости, равный 4.10 кгс/мм. - коэффициент термического расщирения,для вольфрама он равен 5.10 1/град. ДТ - градиент температуры, Е - размеробразца в очаге деформации. При ДТ 10 1О град величина деформирующих напряжений составляет около 40 кгс/мм . Таким образом, из-за наличия высоких значений градиентов электрического потенциала и вызванного им темпер ату рного градиента в очаге деформации возникают допол- нительные деформирующие напряжения, новы- щающие пластичность тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов при температуре 100-20О С.

Формула изобретения

Способ изготовления тончайшей ленты из тугоплавких и труднодеформируемых металлов и сплавов путем, прокатки с пропусканием электрического тока через валки с созданием, градиента электрического по™ тенциала в зоне деформащ и поперек прокатываемой заготовки, отпичающийс я тем., что, с пелью повышения пластических свойств прокатываемой ленты и получения высоких относительных обжатий

за проход, прокатку ведут с одновременнык

охла ; дением зоны деформагаге в интервале величин градиента электрического потенциала,равном 10-100 в/см.

Источники информаш и, призштые во внимание при экспертизе:

1. Патент США № 2288184, кл. 219-83, 1942.

2. Авторское свидетельство СССР № 393939 MJOT В 21 d 21/ОО, 31.12.69,