Способ производства многослойных металлов Советский патент 1978 года по МПК B23P3/02 

1

Изобретение относится к области производства биметаллов и многослойных металлов и может быть использовано для нефтехимического машиностроения, судостроения, в черной и цветной металлургии и в других отраслях народного хозяйства.

В современном производстве двухслойных и многослойных металлов для предохранения от окисления новерхиостей соединяемых металлов применяют покрытие коррознонностойкой (легированной) илиты никелем, например электролитическим никелированием, металлизацией поверхности и др.

Известен способ, предусматриваюн;ий предохранение поверхностей соединяемых металлов электролитическим покрытием никелем, железом и другими металлами J.

Электролитическое никелирование пластин коррозионностойкой стали проводится по режиму; обезжиривание в щелочной ванне; промывка; травление в концентрированной соляной кислоте в течение 3- 5 мин; промывка; никелирование в течение 1 ч в ваиие, имеющей состав раствора NiSO4-n3BO, NaSO4-NaCl; промывка. Обычно толщина покрытия находится в пределах 20-30 мкм. После покрытия пластину с никелевым подслоем укладывают на сляб из стали, обваривают пакет по периметру и нагревают его, а затем подвергают , иапример прокатке.

Такой способ обладает следующими недостатками. Наносимый на пластину слой

никеля имеет слабое сцепленне, в результате чего возможно нроникновенпе кислорода воздуха, оставшегося в пакете, и окисление поверхности палстины, а особенно хрома, который диффундирует из массы

снлава на поверхность коррозноиностойкой стали. Существующий способ норизводства многослойных металлов ие позволяет получить поверхности без выделения хрома, диффундирующего из основной массы металла на контактные иоверхности, который в результате окисления кислородом воздуха, оставшегося в иакете, образует устойчивые при нагреве окислы, препятствующие соединению слоев при их контакте в результате прокаткп пакета.

Целью изобретения является получение прочного соединения слоев с предварительным удалением хрома и других легкоокисляющихся металлов из приповерхностной

зоны контактных поверхностей.

Поставленная цель достигается тем, что пластину КЗ легированной стали нагревают до температуры 500-1200 С в расплаве солей, содерл ;ащих гексаметафосфат

40-90% и хлорид щелочного металла 10-

60%, выдерживают от трех минут и более, а после охлаждения до температуры 100- 450°С покрывают металлом, например никелем, затем пластину вместе с основным слоем собирают в пакет, сваривают по периметру и прокатывают на лист.

Пример осуществления способа.

Смесь солей, содержащих гексаметафосфат и хлорид щелочного металла, помещают в емкость, футерованную огнеупорным стойким к расплавам солей кирпичом. Разогрев производят электронагревателями, газовыми горелками и другими известными устройствами и способами.

После образования расплава при температуре 500°С и выше пластину плакирующего слоя спускают в расплав (хромоникелевую пластину при 820-850°С) и выдерживают в течение 10 мин и более в зависимости от размера и общего веса пластины. При больпдей массе и большой площади время выдержки больше. После выдержки в расплаве солей пластину извлекают, охлаждают без доступа воздуха и с температурой 100°С и более опускают в ванну для никелирования по известному способу с целью создания промежуточной прослойки из никеля.

Как известно, при существующем пакетном способе в период нагрева и выдержки происходит выделение хрома из объема металла пластины, который концентрируется на поверхности, а при сжатии пакета оп диффундирует в поверхность и объем плакируемого (основного) слоя.

Концентрируясь на поверхности, хром соединяется с кислородом воздуха, оставшегося на поверхности соединяемых металлов и в зазоре пакета, образует стойкий окисел, который отрицательно влияет на нрочность соединения слоев, а это в свою очередь

ухудшает качество оиметаллического и многослойного металла.

Предложенный способ позволяет выделить хром из приповерхностной зоны и части объема легированного металла, а в результате получают обедненную хромом прнповерхностную зону. Таким образом, исключена диффузия хрома на поверхность, что намного улучшает качество соединения слоев по сравнению с существующим способом пакетного производства биметалла, где предохранительный подслой наносят на пластину легированного металла без предварительной подготовки поверхности, т. е. с содержанием хрома равного количества, как и в объеме плакирующего слоя, который дифундирует на поверхность и ухудшает свариваемость слоев в пакете.

В случае предварительного удаления наиболее активных и легко окисляющихся металлов из приповерхностной зоны сплава плакирующего слоя получаем улучшение свариваемости слоев в местах контакта после прокатки пакета.

Формула изобретения

Способ производства многослойных металлов путем нагрева легированной пластины в расплаве солей и щелочей и покрытия контактных поверхностей ее металлом, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности соединения, пластину из легированной стали нагревают до температуры 500-1200°С и выдерживают, после чего пластину извлекают из расплава и охлаждают до 100-450°С с последующим нанесением покрытия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Вейнгартен А. М. и др. Судостроительная сталь. Л., «Судпром, 1962, с. 223.