Способ изготовления биметаллических лент

(19) (11) 1232 а)4 В 23 К 20 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ВТОРСКОМ ДЕТЕЛЬСТ Т 7,Г Ю 7 СфРРассглоян ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Московский ордена ОктябрьскРеволюции и ордена Трудового КрасноЗнамени институт стали и сплавов(56) Засуха П. Ф. и др. Биметаллическпрокат, Металлургия, М., 197с. 104 - 109 - прототип,(54) (57) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЛЕНТ, преимущественно латунь - низкоуглеродистая сталь латунь, для глубокой вытяжки, включающий подготовку контактных поверхностей заготовок, сборку их в пакет, прокатку пакета, окончательную холодную прокатку и отжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса и улучшения качества биметаллических лент, стальную заготовку перед сборкой в пакет нагревают до 100 - 80 С, прокатку пакета осуществляют с обжатием 40 - 80%, а окончательную холодную прокатку выполняют непосредственно после прокатки пакета.Изобретение относится к металлургическому производству, в частности к обработке металлов давлением, преимущественно к изготовлению биметаллических лент латунь - низкоуглеродистая сталь - латунь, предназначенных для глубокой вытяжки.Цель изобретения - повышение производительности процесса получения биметаллических лент;". предназначенных для глубокой вытяжки и улучшение их качества.Способ осуществляется следующим образом. Стальную и латунные заготовки подвергают травлению, промывке, сушке и механической зачистке контактных поверхностей вращающимися металлическими щетками (для стальной заготовки с двух, а для латунных с одной стороны).Стальную заготовку перед подачей в валки плакировочного стана нагревают любым известным методом, например индукционным, до 100 - 180 С, совмещают с заготовками плакирующего слоя и проводят совместную прокатку с обжатием 40 - 80/. Биметаллический подкат транспортируют к стану холодной прокатки и проводят окончательную холодную прокатку биметаллической ленты до необходимой толщины, Затем биметаллическую ленту подвергают рекристаллизационному отжигу при 650 - 720 С с выдержкой в течение 2 - 4 ч.Нагрев стальной заготовки перед плакированием на 100 - 180 С улучшает условия схватывания и повышает прочность сцепления слоев, что выражается в снижении уровня межслойных напряжений, вызываемых конструктивной и механической неоднородностью слоистой металлической композиции и разогревом в очаге деформации ее составляющих, обладающих различными коэффициентами линейного расширения,На фиг. 1 и 2 показано распределение температур в составляющих биметалла латунь - низкоуглеродистая сталь - латунь по сечению подката после выхода его из валков плакировочного стана при реализации известного способа (прототипа); и распределение остаточных напряжений, соответственно; на фиг. 3 и 4 - то же, при реализации предлагаемого способа на фиг. 5 - кривая зависимости прочности сцепления слоев в биметаллическом от температуры нагрева стальной заготовки перед плакированием,Кривая 1 показывает распределение температуры по сечению биметаллического подката на выходе из очага деформации при реализации известного способа и минимальных значениях параметров плакирования - обжатие 40/ скорость прокатки 0,8 м/с, а кривая 2 - при максимальных значениях параметров плакирования - обжатие 80/ь 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 скорость прокатки 3,0 м/с. Эпюра 1 показывает распределение остаточных напряжений в слоях биметаллического подката, соответствующее кривой 1, а эпюра 11 кривой 2,В биметаллическом подкате латунь низкоуглеродистая сталь - латунь остаточные механические и термические напряжения совпадают по знаку в слоях латуни и стали. Остаточные термические напряжения возникают вследствие разогрева составляющих в очаге деформации и ограничения возможности сдвига слоев друг относительно друга при схватывании их друг с другом. В результате совместным действием остаточных механических и термических напряжений определенная часть установившихся в процессе плакирования металлических связей между слоями разрушается и прочность сцепления слоев не превышает 40 - 60 МПа. Указанный уровень прочности сцепления слоев не позволяет проводить окончательную холодную прокатку биметаллических лент. Повышение уровня прочности сцепления слоев в известном способе достигается при проведении диффузионного промежуточного отжига.Подогрев стальной заготовки перед плакированием на 100 в 1 С (нижнее значение интервала рекомендовано для минимальных параметров плакирования, аналогичных описанным, а верхнее - для максимальных) позволяет получить на выходе из очага деформации распределение температуры по сечению биметаллического подката, показанное на фиг. 3. Кривая 3 соответствует плакированию с обжатием 40/, скорости прокатки 0,8 м/с и нагреву стальной заготовки до 100 С; кривая 4 - соответственно 80/,; 3,0 м/с и 180 С. Эпюры 1 и / на фиг. 4 соответствуют распределениям температуры по сечению биметаллического подката 3 и 4 на фиг. 3,Подогревом стальной заготовки перед плакированием с учетом нагрева составляющих в процессе пластической деформации улучшаются условия схватывания слоев, т. е, улучшаются условия сохранения и развития металлических связей образовавшихся между поверхностями металлических слоев, вследствие снижения уровня остаточных напряжений, интенсификации диффузионных процессов в условиях повышенных температур и релаксации напряжений в слоях металлической композиции. В результате прочность сцепления слоев в биметаллическом подкате возрастает в 2 - 2,5 раза (кривая 5, фиг. 5).Кроме того, использование накопленной теплоты деформации при нагреве стальной заготовки обеспечивает полную релаксацию остаточных напряжений в стальном слое (возврат). При этом сохраняется структура холоднодеформированного металла,1191232Предварительный нагрев стальной заготовки проводили в индукционной установке током высокой чистоты (1 О кГц) до температур 60; 100; 140; 180 и 220 С. На выходе из индуктора стальная заготовка совмещалась с латунными лентами и поступала в валки прокатного стана.Плакирование осуществляли на двухвалковом станес обжатиями 35, 40, 60, 80 и 85%Окончательную холодную прокатку проводили на двухвалковом станес обжатиями 5, 30 и 55%. Окончательная холодная прокатка выполнялась в одинтри прохода (в зависимости от заданной суммарной степени деформации). Разрыв по времени между плакированием и окончательной холодной прокаткой составлял 10 - 25 мин. Температура биметаллического подката перед окончательной холодной прокаткой не превышала 80 С.Отжиг биметаллических лент проводили по единому режиму: нагрев до 680 - 720 С, выдержка 4 ч, охлаждение на спокойном воздухе.После операции плакирования оценивали прочность сцепления слрев. Готовый биметалл подвергали механическим испытаниям, исследованию микроструктуры и исследованию на способность биметалла к вытяжке по методу Эриксена.Использование предлагаемого способа изготовления биметаллических лент, предназначенных для глубокой вытяжки, позволяет по сравнению с известным способом существенно повысить (более чем на 20%) производительность процесса в результате исключения операции промежуточной термообработки биметаллического подката и проведения окончательной холодной прокатки непосредственно после плакирования; улучшить качество биметаллических лент вследствие повышения прочности сцепления слоев, а также повысить выход годного путем уменьшения количества брака по местным отслоениям плакирующего слоя, закатам и т. п. 8 ост, Ф/Уа - 1001 б /4- 1 Л Бометоллинесной легаты, м, т.Нирес Редактор Л. ПчелинскаЗаказ 7163/12 ного ний Рау ж 7,4 асслтогг ФиСоставитель И Техред И. В Тираж 1085 Государствен елам изобрете сква, Ж - 35,Патент, г. У