Многослойный металлический листовой материал Советский патент 1978 года по МПК B23P3/09 B32B15/00 

I

Изобретение относится к производству металлических композиционных материалов в виде листа или полос и может быть использовано в приборостроении пр изготовлении упругих чувствительных элементов, например мембран различных измерительных приборов, манометров, дифманометров и др., предназначенных для из1ерения параметров высокоагрессивных сред, в том числе влажного хлора, хлористого водорода, соляной кислоты при повышенных температурах.

Известен многослойный материал с основой из углеродистой стали С37 толтиной 4,5 мм, покрытием из тантала толщиной О,1 мм и прослойкой из меди, обладающий высокой коррозионной стойкостью при повышенных температурах. Материал получен сваркой покрытия и ос новы с помощью взрыва. Предварительно заготовку из тантала толщиной 1 мм сваривают взрывом с медной пластиной и пркатывают до толщины 0,1 мм. Материал .применяется в химическом аппаратостроении для стенок сосудов аппаратов высокого давления |lj .

Известный материал наиболее близок к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату.

2

Недостатки такого материала в невысоких упругих свойствах ((Зпц 20 кг/мм -) металла основы и материала в целом в нормальных условиях и при повышенных температурах, в невозможности изменец.ия в достаточно широких пределах; прочности и пластичности материала для получения толщины заготовки лорядка 0,11 мм и при необходимости, последующего формообразования изделий из нее, что не позволяет использовать известный материал для изготовления упругих чувствиТ1апьных элементов, напримео мембран измерительных приборов давления.

Цель изобретения - создание такого многослойного листового материала, который обладал бы более высокими упругими свойствами с сохранением коррозионной стойкости в агрессивных средах и более высокой пластичностью, чем известные материалы.

Для этого основа предлагаемого материала выполнена из дисперсионно-твердеющей стали или сплава на основе железа, кобальта, никеля, при этом толщина основы составляет 0,6-0,97 общей толщины материала, а покрытия 0,3-0,02 общей толщины. В качестве дисперсионно-твердеквдей стали могут быть взяты. например, стали 42НХТЮ, ЗбНХТЮ, ЭП815, ,ЭП578. Размер толщины основы принят, исходя из условий обеспечения необходимых упругих СВОЙСТВ изделий, изготовленных из предлагаемого материала, например мембраны. А толщина покрытия долж на обеспечивать коррозионную стойкость вагрессивных средах при повышенных температурах. Многослойный листовой материал получали одним из известных способов сварки основы, покрытия и прослойки с помощью, например,взрыва или совместной прокатки в вакууме и последующего чередования холодной прокатки с промежуточными термообработками. Размеры заготовки определяли с учетом окончатель.ного размера по толщине материала-основы 0,6-0,97 общей толщины материала в целом и толщины покрытия 0,3-0,02. Так, например, для материала с оскозой из стали 42НХТЮ, односторонним покрытием из тантала и медной прослойкой методом сварки взрывом выполнена заготовка с размерами 5,05 100 200 мм, при толщине основы 4 мм, покрытия 1 0,7 мм и прослойки 0,35 мм. Заготовку подвергали химической полировке в смеси азотной, соляной, серной и плавиковой кислот в равных долях. Заготовку нагревали в вакуумной эвакуируемой камере до 930°С, выдерживали 20 мин,- и закаливали, охлаждая заготовку вместе с камерой в воде. Холодную прокатку осуществляли с обжатием 5-10% за проход. По достижении толщин 3; 2; 1; 0,6 0,3; 0,15|И конечной толщины 0,1 мм материал подвергали °/™ приведенному режиму. Полученный таким образом материал имеет тала ТОЛЩИНОЙ 0,025 мм, медную проелой ку ТОЛЩИНОЙ 0,008-0,01 мм и толщину основы из 42НХТЮ 0,065-0,067 мм. Микротвердость материала со стороны стали, определенная на приборе нагрузке 10 г составила 90 кг/мм а со стороны тантала - 70-80 кг/мм . высокая пластичность полученного материала позволяет изготовлять из него различные мембраны, в том числе и гофрированные, методом холодной штамловки. После штамповки мембраны подвергают отпуску на.старение в вакууме при в течение 3,5 -ч. В. результате микротвердость материала со стали достигает 400 кг/мм , -что поэволяет получать высокие упругие харак- . . теристики материала в целом (бпц,.;50кг/см). 5 В качестве других примеров выполнения предлагаемого многослойного материала являются полученные материалы с основой из стали ЗбНХТЮ тЪлщинрй 0,06 мм ч односторонним и двухсторонним покрытием из стали ЭИ654 с толщиной слоя 0,02 мм; с основой из стали ЗбНХТЮ толщиной 0,08 мм и односторонним и двухсторонним покрытием из стали ЭИ44б с толщиной слоя 0,02 мм; с основой из стали 42НХТЮ толщиной 0,06 мм, односторонним покрытием из титана с толщиной слоя 0,02 мм и прослойкой из меди и ниобия толщиной 0,02 мм. Эти материалы получены аналогично описанному выше. Предлагаемый материал обладает необходимыми упругими свойствами ( 50кг/см -) . при повышенных температурах с сохранё нием коррозионной стойкости в агрессивных средах. При этом он позволяет получать заготовку холодной прокаткой до толщины 0,1 мм и менее и изготовлять из нее изделия холодной штамповкой с формообразованием, например, гофриро30 аацных мембран. Из предлагаемого материала изготовленье и испытаны опытные образцы мембран датчиков перепада давления для хлоросодержащих сред, . ;;:i5 Формула изобретения многослойный металлический листовой материал, содержащий основу, покрытие „еталла или сплава, коррозионностой кого к агрессивным средам и размещен4о прослойку, о т л и ч а„ « и с я тем, что, с целью повыше упругих свойств и пластичности, „ выполнена из дисперсионно-тверде щих сплавов на железохромоникелевой 45 основе, при этом толщина ее составляет о,6-0,97 общей толщины материала, а толщина покрытия 0,3-0,02 общей тол материала, Источники информации, принятые во внимание, при экспертизе: 1. Сварка. Реферативный журнал. ВИНИТИ 63, 1975, № 2,55.