Способ изготовления биметаллов Советский патент 1982 года по МПК B23K20/04 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при , производстве биметаллов.

Известен способ изготовления бИ металлов, преимущественно стальных листов, включающий сборку пакета, нагрев и деформацию пакета прокаткой. Способ применяется при прокатке на станах, где обжатия за один проход весьма незначительны и,как правило, ограничиваются энергосиловыми возможностями оборудования. В связи с этим температурные условия прокатки не позволяют завершить процесс пластической обработки за один нагрев. Из-за снижения температуры раската ниже допустимых пределов возникает необходимость в его дополнительном подогреве l. .

Способ обладает тем недостатком, что малые обжатия за один проход не способствуют интенсивному разрушению окисных пленок и деформации поверхностных неровностей. В конечном счете это снижает прочность сцепления компонентов.

Цель изобретения - повышение прочности сцепления компонентов при про. катке биметаллов.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу изготов- v ления биметаллов, преимущественно стальных листов, включающему сборку пакетов, .их нагрев и прокатку в клети, предварительную прокатку проводят с степенью деформации 30-50%, после чего производят изотермическую выдержку раската в течение 0,5-2,0 ч

10 при тег етературе начала проката, а последующую прокатку осуществляют с относительной деформацией в первых проходах 10-30%.

Способ осуществляется следующим

15 образом.

Проводят горячую прокатку биме- талла с основным слоем из стали 16 ГС и плакирующим -. 08X13. Сборку пакета осуществляют с фиксированием

20 компонентов .дуговой сваркой, затем его нагревают в печи до температуры начала прокатки и далее подают к прокатному стану. Деформация в клети сопровождается охлаждением,

25 вследствие излучения с поверхностей контакта с рабочим инструментом и охлаждающей валки водой. В связи с этим понижается интенсивность j иффузионных процессов на границе сое30динения слоев, что отрицательно сказывается на сплошности, и соответственно, на прочности соединения Чтобы не было значительного охлаждения раската, ведущего к ослаблению диффузионного потока легирующих элементов, прокатку прекращают по достижению 30-50% суммарной деформации (в зависимости от исходной толщи ны пакета) и возвращают в нагревательную печь, где производят-изотермическую выдержку при температуре прокатки. Изотермическая выдержка обеспечивает повышение интенсивности диффузии соединяемых слоев без нару шения целостности уже образовавшихся мостиков сцепления , это проис ходит из-за того, что разность темпе ратуры между центром и поверхностью пакета не превышает допустимого значения линейного расширения компонен тов. Время пребывания раската в изотермической выдержке рассчитывается по формуле в Д(ехр fj-)r° , (1) где в - ширина заданной граничной 3 ны; д - коэффициент диффузии для данной композиции; Э - энергия активизации диффу-, зии; К - постоянная Больцмана; Т - температура компонентов; -t - время изотермической выдерж ки. .. После выдержки раскат снова напр ляют в клеть, где прокатывают до заданного размера, но для большего ис пользования энергии изотермической вьщержки деформацию осуществляют с учетом сохранения целостности конст рукции пакета в пределах 10-30% (в зависимости от конечной толщины).. Чем меньше заданная толщина листа, тем большая должна быть относительная деформация, чтобы не допустить значительного охлаждения раската при прокатке. Кроме того, высокая деформация также положительно влияет на прочность сцепления компонент°в. Пример. На стане 4500 завода им. Ильича для прокатки двухслойно5о листа толщиной 40 мм применяют пакеты размерами 490 1350 . 2200 мм. Сборку пакета осуществляют после предварительной подготовки контактных поверхностей. Нагрев про изводят в камерных печах до температуры прокатки равной 1250 С. Затем пакет подают в валки прокатного стана и осуществляют прокатку до температура, способной снизить диффузионные процессы. Согласно ура нению (1) определена температура (Т равная НОО-ЮОО с. При скорости прокатки, равной 2,2 м/с, величина абсолютной деформации составляет 136 мм, что дает 5д2|, 100 30% от суммарной деформации. Далее прокатку прекращают, а раскат возвращают в печь и ВЕЗдерживают при 1250с в течение 2,00 ч, при заданной ширине граничной зоны в 40- , согласно уравнению (1), это время наиболее благоприятное для интенсификации диффузионных процессов. После выдержки в течение данного времени раскат извлекают из печи и осуществляют прокатку до заданных размеров. В связи с тем,что средняя за цикл прокатки скорость охлаждения раската на данном стане составляет 75 град/мин, при температуре конца прокатки 1100-100О С деформацию и первых проходах (при скорости прокаткИ 2,2 м/с и толщине раската 354 мм) необходимо выдержать следующей: первый проход 37 мм (10,5%); второй - 32 мм (11%) ; третий - 30 мм (10,5%); четвертый - 27 мм (10,6%). Далее величина деформации не регламентируется. П р и м е р 2. При прокатке двухслойного листа толщиной 32 мм применяют пакеты размерами 370«1350-2100мм. ;После сборки пакета и нагрева в камерной печи до 1250 С его прокатывают на стане до температуры поверхности 1100-1000°с, согласно уравнению (1). При этом величина относительной деформации .составит 13.6/370-32-100 40% от суммарной. Прокатку прекра- -: щают при толщине раската 234 мм и возвращают в печь для изотермической выдержки. Время выдержки (1) составит 1,27 ч. Затем раскат прокатывают до заданных размеров с следующими .параметрами в первых проходах: первый - 42 мм (17,9%); второй - 40мм (20,8%); третий - 32 мм (21,0%). Далее прокатку ведут без ограничения деформации. Пример 3. При прокатке двухслойного листа толщиной 20 мм использутот пакеты размерами 290 13502100 мм. После сборки пакета и нагрева в камерной печи до его прокатывают на стане до .тe Iпepaтypы поверхности 1100-1000 с. При этом величина деформации от суммарной составит: gS-lo - Затем прокатку прекращают, и при толщине раската 154 мм возвращают в печь для изотермической выдержки, время которой согласно (1) составит 0,48 ч. После выдержки раскат докатывают в клети до заданных размеров с следующими параметрами в первых проходах: первый - 42 мм (27,2%); второй - 32 м (28,5%). Далее возможна прокатка с иной степенью деформации..

59371176

Использование изобретения позволитнентов первоначально прокатку осусократить отсортировку биметалла поществляют с суммарной степенью денесплрщности на 15-20%, что соста-формации, равной 30-50%, после чего

вит экономический эффект в суммепроизводят Изс термическую выдержку

180-240 тыс.руб.раската в течение 0,5-2,0 ч при темФормула изобретенияной деформацией в первых проходах,

Способ изготовления биметаллов,

преимущественно стальных листов, вклкНОИсточники информации,

чающий сборку пакета, нагрев и де-принятые во внимание при экспертизе формацию пакета прокаткой, о т л и-1. Голованенко С.А. и др. Произво-чающийся тем, что, с цельюдство биметаллов. М., Металлургия ,

повышения качества соединения компо-1966, с.84-85 (прототип).

5пературе начала прокатки, а последующую прокатку проводят с относительравной 10-30%.