Способ изготовления биметаллических отливок титан-медь Советский патент 1978 года по МПК B22D19/00 

Изобретение относится к литейному производству, в частности к нолучению биметаллических отливок из титана (сплавов на его основе) и мелп (сплавов на ее основе).

Известен способ изготовления бимета.чличееких отливок, включающий нанесение на нлотиительный элемент из сплава на основе титана заградительного слоя металла из ряда V, Zr, Nb. Aio или Та 1.

Однако использование этих дефинитных металловнеэкономично.

Известен также способ получения би.металлических отливок, заключающийся в том, что заготовку погружают в жидкий флюс, с температурой на 100-150 С выше температуры плавле ния заливаемого .материала, а после заполнения заготовки .металлом ее выдерживают во флюсе 1-Змии 2.

Недостаток известного способа заключается в том, что непосредственный контакт жидкой меди с твердой поверхностью заготовки из титана сопровождается растворением последнего в жидкой .меди с образованием эвтекти тииа Tl Cu в соответствии с диаграммой состояния Ti-Си и, как следствие, нарушается граница контакта, из.меняется ее форма. Уиравлять данным явлением без применения про ежуточных с,1оев из третьего .материала нрактически невоз.можно.

Цель изобретения - обеспечение равномерной то,тшины слоя переходной зоны и повышение качества бимета,тлических оттивок.

Указанная це,1ь достигается тем, что перед нагревом заготовки из титана во флюсе на нее наносят с,той же,1еза Ар.мко (ма,1ОVTJiepcxiiiCTofi CTa,iii).

Сиособ осуществляют следуюпхим образом.

Титановую заготовку, например, злектрогальваническим способом покрывают слоем железа оптима.тьной то,1ш,ины. Покрытую железом заготовку помешают в тигель с флюсом для очистки поверхности от возможных окис.чов, где выдерживают необходимое время, ири этом происходит диффузионное взаимодействие поверхности титановой заготовки с покрытпе.м из же,1еза. После этого в тигель с заготовкой, покрытой слоем железа, заливают жидкую бронзу. Вследствие разности плотностей жидкой бронзы и флюса последний вытесняется бронзой.

Пример. Все поверхности заготовки из титанового сп.тава ВТ-5 в фор.ме цилиндра 3 - с диаметром 60мм и высотой 40мм электрогальваническим способом покрыли слоем железа Армко толщипой 0,12-0,13 мм, после чего .заготовка, покрытая слоем железа, была погружена в графитовый тигель с солевым расплавом состава, 70% буры технической и борного ангидрида с температурой 1050 ± 20°С. При этом наряду с очисткой покрытия из железа от окислов происходит также диффузионное взаимодействие покрытия из железа Армко с поверхностью титановой заготовки. Время изотермической выдержки заготовки с покрытием из железа в солевом расплаве составило 20 мин, после чего была произведена заливка заготовки с покрытием, находящейся в солевом расплаве с температурой 1050 ± 20°С. Вследствие большей адгезии бронзы к железу Армко, чем солевого расплава к последнему, а также вследствие того, что плотность бронзы (8,9г/смЗ) по своему значению больше плотности солевого расплава (2,3 г/см), последний поднимается выше слоя бронзы в графитовом тигле. Благодаря тому, что адгезия солевого расплава ниже адгезии бронзы к железу, образуется прочное сцепление бронзы с железом Армко, которое благодаря изотермической выдержки до заливки жидкой бронзой имеет прочное сцепление с поверхностью заготовки из титанового сплава ВТ-5. j 6 rioc.ie этого заготовку охлаждают. Проверка соединения титанового сплава ВТ-5 с железом Армко и последнего с бронзой методо.м керненпя показала удовлетворительные результаты. Способ позволяет использовать недефицитный материал д:1я промежуточного слоя. Летали на основе титана имеют вес в 2 раза меньше, чем применяемые в промышленности детали из биметалла сталь -f бронза. Формула изобретения Способ изготовления би.металлических отливок тптан-медь, включающий нагрев загптовок из титана под слоем жидкого флюса и залпвку заготовки расплавленной медью, отличающийся тем, что. с целью обеспечения равно.мерной толщины слоя переходной зоны и повышения качества биметаллических отливок, на заготовку из титана перед ее нагревом под слоем жидкого флюса наносят слой .PMKO-железа. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1.Заявка Л 2312472/22--02. кл. В 22 D 19/00, 1976, по которой принято положите.1ьное решение о выдаче авторского свидетельства. 2.Авторское свидетельство СССР Alb 419090, кл. В 22 D 19/00, 1969.