Способ изготовления платино-титановых изделий Советский патент 1980 года по МПК B23P3/06 

I

Изобретение относится к производству биметаллов для анодов и может быть использовано в химической промышленности, цветной металлургии и других отраслях промышленности, в которых используются материалы с платиновым покрытием.

Наиболее близким к способу получения биметалла платина-титан, взятому за прототип, является способ получения многослойных металлов путем одновременной прокатки нескольких наложенных одна на другую металлических заготовок в вакууме 1.

При этом способе нарезанные металлические листы (полосы) требуемых размеров подвергают механической зачистке, обезжиривают, складывают в пакет и скрепляют между собой точечной сваркой или заклепками. Подготовленный многослойный пакет помещают в вакуумную печь и нагревают до температуры прокатки. Нагретый пакет прокатывают на вакуумном стане с обжатием, обеспечиваюш,им полную диффузионную сварку.

Недостатком способа является то, что независимо от способов механической и химической обработок заготовок перед сборкой пакетов на их поверхности всегда остается

слой адсорбированного атмосферного воздуха, остатки (следы) грязи или промывочных химических средств. При нагреве собранного пакета до температуры прокатки активные компоненты на поверхности взаимодействуют с материалом подложки (титаном), образуя пленку окислов или других соединений и препятствуя тем самым надежному схватыванию слоев при прокатке. При нанесении таким способом тонкого плакирующего слоя на поверхности раздела титан-платина образуются микро- и макропузыри и отслоения. Отсутствие надежного сцепления по всей поверхности плакируемых заготовок вызывает нарушения электрического контакта между платиной и титаном и снижением стойкости анодов в процессе эксплуатации. При использовании биметалла, полученного таким способом, в качестве анодов при электросинтезе надсерной кислоты установлено, что после 3-5 месяцев эксплуатации платина начинает отслаиваться от основы И аноды

выходят из строя.

Целью изобретения является повышение надежности соединения.

Это достигается тем, что заготовки перед прокаткой нагревают раздельно до температуры на 200 - 300° выше температуры прокатки, выдерживают при этой температуре в течение 30 - 40 сек и на 1 мм толщины заготовки, подстуживают до температуры прокатки, равной 750 - 850°С, а прокатку осуществляют.с обжатием 15 - 20%. Сущность предлагаемого способа заключается в следующем. Заготовки титановой основы и плакирующей платины разрезают на требуемые размеры, защищают и обезжиривают, нагревают раздельно в вакууме или аргоне до 950 - 1150°С, выдерживают при этой температуре в течение 30 - 40 сек на 1 мм толщины, подстуживают до температуры прокатки, в данном случае до 750 - 850°С, накладывают друг на друга и совместно прокатывают в тех же условиях (вакуум, аргон) с обжатием 15 - 20% за проход. Пример. Проводили прокатку биметаллической ленты толщиной 0,1 мм с платиновым покрытием толщиной 10 мкм с обжатием 20% при 850°С в аргоне с содержанием примесей в объемных процентах не более 0,001 О2, 0,01 Nz, 0,003 На и 0,003 НгО. Перед прокаткой заготовки разрезали на щирину 9 мм - титановая основа и 3 мм - платиновое покрытие, зачищали и обезжиривали в ацетоне, нагревали раздельно до 1050°С в течение 4 сек, подстуживали до температуры прокатки,накладывали на титановую основу к задавали в валки стана. В прокатанной полосе отслоений платины не обнаружили. Прокатка при температуре выще 850°С с обжатием более 20% приводила к налипанию платины на валки. Прокатка без предварительного нагрева, а также прокатка при температуре ниже 750°С не позволяла получить соединение титана с платиной по всей поверхности. Проверка известного способа показала, что при его применении между титаном и платиной образуются отслоения, не заваривающиеся при дальнейшей прокатке.

,722722 Проверка стойкости анодов при электросинтезе надсерной кислоты показала, что аноды из биметалла платина-титан, изготовленного по предлагаемому способу, имеют стойкость в 4 - 5 раз больщую по сравнению с анодами, изготовленные. по известному способу. Использование предлагаемого способа изготовления биметаллических платинатитановых анодов для электрохимического производства окислителей обеспечивает по сравнению с существующими способами повышение надежности схватывания платины с подложкой при прокатке за счет введения операции предварительного раздельного нагрева (перегрева) заготовок на 200 - 300°С выше температуры прокатки, а также повышение стойкости и работоспособности анодов в электросинтезе надсерной кислоты за счет улучшения электроконтакта между плакируемыми металлами. Формула изобретения Способ изготовления платино-титановых изделий, преимущественно анодов для электрохимического производства окислителей, включающий резку заготовок, зачистку и обезжиривание поверхностей заготовок, нагрев и совместную прокатку в вакууме или инертной среде, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности соединения, заготовки перед прокаткой нагревают раздельно до температуры на 200 - 300° выше температуры прокатки, выдерживают при этой температуре в течение 30 - 40 сек на 1 мм толщины заготовки, подстуживают до температуры прокатки, равной 750 - 850°С, а прокатку осуществляют с обжатием 15 - 20%. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Ш11925, кл. С 23 С 17/00, 1957.