Способ получения биметалла титан-медные сплавы

ОЛИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 0 н 554126 Сокза Советских Социалистических Республик(23) Приорите осударстееннык комитет овета Министров СССР ло делам изобретенийи открытий 621.771.8(53) У етень14 публиковано 15.04.77. Бю Дата опубликования описания 11.05.77(71) Заявител ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛА ТИТАН-МЕДНЫЕ СПЛАВЫ(54 ди ниобия и б сияюруп Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к получению многослойных металлов и сплавов.Известен способ изготовления плакированных титаном медных полос для токопроводов, включающий следующие операции: в титановую трубу вставляли медную заготовку, концы сплющивали и заваривали аргонно-дуговой сваркой; пакеты прокатывали за один проход при температуре 650 в 7 С с обжатием 70%Известно также соединение. йодидного титана и технически чистого титана с медью способом прокатки.При этом способе для защиты от окисления пакет нагревали и прокатывали в герметичной оболочке при температуре 700 в 7 С и дефоомации свыше 75/о.Известно также соединение сплава ВТ 6 С с бронзой Бр,Х. 0,8, полученное совместной прокаткой в вакууме 10 - 4 - 10 -мм рт. ст, и в аргоне при температуре 650 - 800 С и обжатиях 20, 30, 40 и 65 /о.При этом было проведено также опробование в качестве промежуточного материала в соединении ВТ 6 С+Бр.Х, 0,8 ниобиевых прокладок толщиной от 0,1 до 1,5 мм,Известен также способ соединения титановых сплавов ОТ 4 и ВТ 14 с медью 141 и бронзой Бр.Х.0,8 диффузионной сваркой в вакууме через прослойку молибдена и, езпрослойки.Прослойки толщиной 0,1 - 0,2 мм напылялиионизированным потоком на установке УПУ.5 После напыления прослойку спекали 3 ч при1400 С с титановым сплавом в вакууме(10 - з - 10 - 4 мм рт. ст.).Недостатками соединений титановых сплавов с медными, полученными без применения10 промежуточных прослоек, является малаяпластичность при штамповке, гибке и другихоперациях, объя щаяся наличием на границе контакта х ких интерметаллическихсоединений,15 Кроме того, известные способы изготовления биметалла сложны и дорогостоящи, таккак требуют использования уникального оборудования - вакуумных прокатных станов сдостаточно высокой степенью вакуума, камер20 с нейтральной атмосферой для заварки герметичных пакетов,Соединения титановых сплавов с меднымичерез промежуточные прослойки, в качествекоторых используются такие дорогостоящие25 и дефицитные металлы, как Мо, Ю, Та и др.,обладают достаточно высокой технологическойпластичностью при комнатной и повышенныхтемпературах, но способы их изготовления ещеболее сложны и дороги, чем в первом случае,30 так как наряду с уникальным оборудованнмРедактор Л. Попова Корректор 3, Тарасова Заказ 981/15 Изд. М 375 Тираж 1204 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр,Сапунова, 2 предусматривают использование редких металлов и установок для их нанесения.Цель изобретения - снижение трудоемкости и повышение производительности изготовления, а также улучшение качества соединения биметалла титан-медные сплавы.Для этого по предлагаемому способу в качестве подслоя берут алюминий или его сплав и наносят подслой на медную составляющую пакета, а совместную пластическую деформацию осуществляют при температуре 300 - 400 С с обжатием на первом проходе, равном 30 40 о/оНанесение алюминиевого подслоя на медные сплавы и дальнейшая совместная прокатка с титаном осуществляются на обычных прокатных станах, не требуется применения дорогостоящего уникального оборудования (вакуумных прокатных станов, установок для заварки герметичных пакетов), а использование алюминиевого подслоя вместо подслоя из редких металлов значительно упрощает технологию изготовления, повышает производительность, снижает стоимость изготовления биметалла титан-медные сплавы, позволяя сохранить при этом достаточную технологическую пластичность.Пример осуществления способа. Заготовки из медного сплава М 1 толщиной 5 мм и заготовки алюминия марки АД 1 толщиной 3 мм зачищают с одной стороны на зачистных станках стальными проволочно-щеточными кругами. Алюминиевые заготовки нагревают до 1=300 в 3 С; непосредственно перед задачей в валки собирают пакеты из нагретого ал 1 оминпя и холодной меди по схеме алюминий - медь - медь - алюминий и производят совместную прокатку с обжатиями: в первом проходе не менее 40%, остальные 5 - 10% с 1 б мм на 8 - 2,0 мм.Пакет обрезают с четырех сторон для получения двух медных заготовок, покрытых алюминием. Эти заготовки подвергают правке и травлению в растворе щелочи КаОН конц.10 - 12% с последующей промывкой и осветлением в растворе НИОз конц. 15 - 20% для удаления окалины и смазки.Заготовки меди с нанесенным слоем АД 1 и заготовки титана толщиной 2 - 0,5 мм зачигцают с одной стороны на зачистных станках, Зачищенные титановые заготовки сваривают по торцам зачищенными сторонами наружу во избежание смещения при совместной прокатке. 5 Г 0 15 20 25 30 35 4Титановые и медноаЛюминиевые заготовки собирают в пакет зачищенными поверхностями друг к другу по схеме медноалюминиевая заготовка - титан - титан - медноалюминиевая заготовка.Пакеты нагревают до 1=300 - 400 С и прокатывают с обжатием в первом проходе не менее 30% и последующими обжатиями 10 - 15% до заданной толщины. Полученные пакеты отжигают при температуре 300 - 320 С с выдержкой 30 мин - 1 ч, обрезают с четырех сторон для разделения на отдельные листы, правят и подвергают травлению в НМОз (20 - ЗО/о конц.) с последующей промывкой в холодной воде для удаления окалины,Исследование полученных биметаллических листов титан ВТ 1-О-М 1 с подслоем АД 1 на угол гиба показало достаточную технологическую пластичность полученного соединения, позволяющего его гнуть, штамповать и подвергать другим видам обработки без нарушения прочности соединения.Внедрение предлагаемого изобретения позволит получать биметаллические листы титан-медные сплавы по менее трудоемкой технологии с применением обычных прокатных станов и использованием алюминиевого подслоя вместо дорогостоящих подслоев из редких металлов (Мо, ХЬ) с сохранением достаточно технологической прочности.Технико-экономические показатели предлагаемого процесса по сравнению со способом прокатки в вакууме с подслоем ИЬ: снижение стоимости за счет применения А 1 подслоя вместо ХЬ - в 4 - 5 раз уменьшение стоимости обработки за счет прокатки,на обычных про,катных станах вместо вакуумных - в 10 раз. Способ получения биметалла титан-медные сплавы, включающий подготовку поверхности составляющих пакета с нанесением подслоя на одну из них, сборку пакета, нагрев и совместную пластическую деформацию, отличаю щ и й с я тем, что, с целью снижения трудоемкости и повышения производительности процесса изготовления, в качестве подслоя берут алюминий или его сплав и наносят подслой на медную составляющую пакета, а совместную пластическую деформацию осуществляют при температуре 300 - 400 С с обжатием на первом проходе, равном 30 - 40/о.