Способ плакирования алюминия и его сплавов коррозионно стойкой сталью аустенитного класса

(19 БРЕТЕНИЯ У л. ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТКОВЕДОМСТВО СССР(71) Московский вечерний металлургический институт, Совлестное предприятие(54) СПОСОБ ПЛАКЙРОВАНИЯ АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ КОРРОЗИОННОСТОЙКОЙ СТАЛЬЮ АУСТЕНИТНОГОКЛАССА(57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве лент, лйстов и плит изалюминия и его сплавов, плакированныхкоррозионно-стойкой сталью аустенитного Изобретение относится к обработке металловдавлением и может быть исйользова. но при производстве лент, листов и плит из алюминия и его сплавов, плакированных .Коррозиойно-стойкой сталью аустенитного класса.Наиболее близким по техничеСкой сущности к заявленноМу способу является способ получения биметаллических листов . алюминий-сталь, включающий длительную стациойаРную термообработк стальной , ленты при температуре 375560 и последующее совместное деформирование при температуре торячей обработки алюминия 1).- Недостатком способа является низкая .прочность соединения слоев,Целью изобретения является повышение качества за счет увеличения прочностисоединения слоев. 2Ж. Л класса, Существо способа состоит в очистке контактирующих поверхностей; термообработке стального слоя, раздельном нагреве слоев и совместной горячей прокатке, причем, стальной слой предварительно термообрабатывают при температуре закалки в защитной среде водорода, нагрев стального слоя перед прокаткой осуществляют до 300-370 С со скоростью 30 - 120 С/с, совместную прокатку ведут при температуре стального слоя 250 - 320 С и температуре алюминиевого слоя 300-400 С с последующим термодиффузионным отжигом биметалла при 200 - 350 С с выдержкой 0,5 - 1,5 часа. Способ позволяет повысить прочность соединения слоев за счет улучшения струк- ф туры стали, морфологии ее поверхности и создания наиболее благоприятных условий соединения ее с алюминием и его сплавами,Способ включает очистку контактирующих поверхностей, термообработки сталь- , ного слоя, раздельный нагрев слоев и совместную горячуй йро 1 атку, причем стальной слой предварительно термообрабатывают при температуре закалки в защитной среде водорода, нагрев стального слоя перед прокаткой осуществляют до 300- 370 С со скоростью 30 - 120 ОС/с, совместную прокатку ведут при тетлпературе стального слоя 250-320 С и температуре алюминиевого слоя 300-400 С с последующим термодиффузионным отжигом биметалла при 200-350 С с выдержкой 0,5-1,5 ч, Способ позволяет повысить прочность соединения слоев за счет улучшения структуры стали, морфологии ее поверхности и создания наиболее благоприятных условий соединения ее с алюминием и его сплавами,""Термообработка стали в среде водорода обеспечивает необходимую структуру и свойства поверхностного слоя стали.При нагреве стали перед прокаткой до температуры ниже 300 С происходит месг 20 ное отслоение стального слоя вследствие 25 наличия хрупких интерметаллидных включений из-за водорода.При нагреве стали выше 370 С происхо- дит интенсивное окисление с образованием на поверхности окислов, не обеспечиваощее прочного соединения с алюминием.При скорости нагрева стали ниже 30 С/с происходит образование устойчивой окисной пленки; резко снижающей 30 35 прочность соединения слоев При скорости нагрева стали выше 120 С/с происходит короблейие поверхности вследствие действия термических напряжений,При совместной прокатке слоев при 40 температуре стали ниже 250 С происходитзамедление термодиффузионных процессов, снижающее прочность соединения слоев. При совместной прокатке слоев при температуре стали выше 320 С происходит образование устойчивой окйсной пленки, резко снижающей прочность соединения слоев,При совместной прокатке при темпера туре алюминия ниже 300 С происходит замедленйе термодиффузионных процессов, снижающее прочность соединения слоев. .При совместной прокатке при температуре алюминия выше 400 С происходит ин тенсивное налипанив алюминия. на валки, что также снижает прочность соединения слоев.При термодиффузионном отжиге биметалла при температуре ниже 200 С не проСпособ осуществляется следующим образом: .- осуществляют очистку контактных поверхностей;- осуществляют термообработку сталь ного слоя в среде водорода при температуре закалки;- осуществляют нагрев стального слоя перед прокаткой индукционным способом до 300370.С со скоростью 30-120 С/с; 10- осуществляют;совместную прокйтку при температуре стального слоя 250-320 С- и слоя из алюминия 300.400 С;- осуществляют термообработку биметалла при 200350 С с выдержкой в тече ние 0,51;5 ч,В таблице представлены результаты испытаний экспериментов по способу-прототипу и заявленному,исходит релаксации напряжений и прочность соединения слоев снижается,При термодиффузионном отжиге биметалла при температуре выше 350.С происходит охрупчивание эоны контакта и развитие термических напряжений, что приводит к снижению прочности соединения слоев.При термодиффузионном отжиге биметалла с выдержкой менее 0,5 ч релаксация напряжений Частйчна и увеличения прочности соедйнения слоев не происходит.При термодиффузионном отжиге биметалла с выдержкой более 1,5 ч увеличения прочности соединения слоев не происходит, однако приводит к росту зерна в алюминиевой основе и, как результат этого, к появлению на поверхности алюминия шероховатости.Таким образом,из таблицы результатов экспериментов видно, что заявленный способ позволяет повысить прочность соединенйя слоев за счет улучшения структуры стали, морфологии ее поверхности и создания наиболее благоприятных условий образования соедйнения с алюминием.Пример использования способа-прототипа.Для получения композиции алюминий- нержавеющая сталь (А 6-12 Х 18 Н 10 Т) размерами 3,5 х 1,49 хс толщиной стальной плакировки 0,25-0,27 мм использовали:- ленту иэ алюминия марки А 6 размерами 6,5 х 349 х 1.Перед прокаткой контактирующие поверхности алюминиевой и стальной ленты обеэжиривали фреоном, стальную ленту нагревали до 467 С, совместную прокатку алюминия и стали проводили при температуре 467 С в один проход с обжатием 40, последующая прокатка производилась в холодном состоянии с обжатием 10%. Отжиг прокатанной биметаллической ленты производили при 260 С с выдержкой 1 ч.Результаты испытания полученных образцов приведены в таблице.Пример реализации предлагаемого способаПредложенным способом была получена биметаллическая лента алюминий-нержавеющая сталь(А 6-12 Х 18 Н 10 Т) размером 4 х 349 х 1 с толщиной стального слоя 0,25- 0,3 мм.Для проведения экспериментов испольэовали:- ленту"из алюминия марки А 6 размером 6,5 х 349 х 1;ленту из нержавеюще.й стали 12 Х 18 Н 10 Т в состоянии после"светлого отжига в среде водорода размером 0,3 х 333 х 1,1791087 тенитного класса, включающий очистку контактных поверхностей слоев, термообработку стального слоя, нагрев слоев и совместную горячую прокатку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышениякачества за счет увеличения прочности соединения слоев, термообработку стального слоя осуществляют с защитной среде водорода при температуре закалки, нагрев 10 стального слоя осуществляют до 300-370 Ссо скоростью 30 - 120 С/с, а совместную прокатку проводят при температуре стального слоя 250 - 320 С и при температуре алюминиевого слоя 300 - 400 С с последую щим термодиффузионным отжигом при200 - 350 С с выдержкой 0,5 - 1,5 ч,Перед прокаткой проводили очистку контактирующих поверхностей слоев.Осуществляли нагрев стального слоя до 250 - 420 С со скоростью 20 - 130 С/с, а совместную прокатку алюминия и стали проводили при температуре стали 230-340 С и температуре алюминия 260 - 440 С с последующим термодифФузионным отжигом биметалла при 170 - 380 С с выдержкой 0,3 - 2 ч. Прокатку осуществляли в один проход с обжатием 41%. Результаты экспериментов приведены в таблице. Формула изобретения Способ плакирования алюминия и егосплавов коррозионно-стойкой сталью аусРезультаты зкспериментов Прочность соединения слоев биметаллакгс/см Температура стального слоя при деФормации, С Скорость нагрева стальногослоя, С/с Температура отжигабиметалла,Температура алюминиевого слоя при деФормаии, С Время отжига биметалла, ч Температура нагрева стального слоя, С 260 270 467,20 280Заказ 116 Тираж ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Составитель Н. ЛукашкинРедактор Т, Орловская Техред М.Моргентал Корректор Т. Палий 7 2432 25 2 27 24 3 26 24 2826 4,0 30 20 7 4 18 27 14