Способ получения биметаллов

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советскими Социалистических Республик(23) Приоритет - (32) 77 37751 В 23 Р 3/04 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытийИностранцы Марк Салес и Доминик Клейн".Сосьете де Вант де л,Алюминиюм Пещинз"(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛОВ 30 Изобретение относится к технологии получения многослойных металлов,более конкретно к технологии получения биметаллов иэ материалов. на основеалюминия и на основе железа.Известен способ получения биметаллов, включающий подготовку контактных поверхностей соединяемых слоевиэ стали и алюминия, соединение слоев прессованием с.одновременным нагревом 1),Недостаток известного способа состоит в недостаточно высоком качествЕ соединения и дороговизне процессапроизводства.Целью предложенного способа является. устранение недостатков известного. Указанная цель достигается тем, 20 что перед прессованием между поверхностями соединяемых слоев помещают частицы кремния, а нагрев производят до 500-650 ОС; слой иэ стали перед нанесениемкремния покрывают пленкой 25 металла, выбранного иэ ряда:хром,ни-, кель, серебро, золото, вольфрам, молибден, ванадий.Частицы кремния внедряют в один иэ соединяемых слоев. Перед соединением частицы кремниядиспергируют при температуре 500 Св летучем органическом веществе.Нагрев до 500-650 С осуществляютсо скоростью 20 С/мин.Прессование в процессе нагреваосуществляют усилием,2-20 МпаНагрев .слоев осуществляют раздельно,В нагретом состоянии при температуре 500650 С прессование осуществляют со скоростью 220 МПа/мин. После прессования биметалл охлаждают до 450 С со скоростью 20 С/мин, затем выдерживают при этой температуре в течение одного часа, после чего охлаждают до температуры окружающей среды.Охлаждение осуществляют под нагрузкой.На чертеже показано соединение алюминий-частицы кремния-сталь в условиях прессования и нагрева.Средства 1 используются для создания давления, пресс-индуктор 2 служит нагревателем, деталь 3 выполнена иэ стали с покрытием 4, шов 5 имеет треугольное сечение, 6 - частицы крем(толщ.).,95,20 95,38 85,20 85,38 97,20 97,38 85,20 85,38 97,20100,38 алюминийсталь Хромированиетолщ. 0,2- 0,3 мкм,никелирование толщ.2-3 м Хромированиетолщ.1-2 мкм Хромированиетолщ.1-2 мкм Никелированиетолщ.2 мм Нет Покрытиестали Кремний,толщ.слоямм 05 0,5 0,5 0,5 0,5 Гранулометр,мкм 100-315 100 100 100 100-315 Защитапротивокисления Экран Экран Экран Экран Экран Нагрев: скорость,С/мин 5020 100 100 100 Неизвестно соединейие ме- ханичес- кое давление,мпаск. ния, 7 - деталь, выполненная из алюминия,В нижеследующей таблице приведеныпримеры, иллюстрирующие изобретение,Укаэанные результаты получены прииспытаниях на растяжение образцов,во время которых сравниваются сопротивление разрыву соединения и сопротивление разрыву алюминия марки 1050,В соединении до его предварительнойобработки и в соединении, которое было подвергнуто термической обработкев течение часа при 560 С с тем, чтобы вызвать старение, имеющее местопри использовании соединения в термоусловиях.Результаты были также получены врезультате испытаний на изгиб пластин на прямой угол радиусом 4 мм(причем толщина пластины 4 мм), термически обработанных и не обработанных, и по которым определяют, имеет ли место разрушение или нет по местусоединения,Все эти примеры не ограничиваютспособ и касаются соединений, образованных с одной стороны деталаи изалюминия марки 1050, а с другой - деталями из стали типа нержавеющей210 Сй 18-09 (пример 1) и 1008 согласно нормам БАР (остальные примеры),что соответствует углеродистой стали,1 Осодержащей менее 0,1 углерода.Результаты экспериментов показывают, что полученные соединения выдерживают нагрузки, соответствующие сопротивлению разрыва детали из алюминия, и что во многих случаях разрывпроисходит не в месте соединения, ав самой детали из алюминия; более того,примеры 3, 4 и 5 показывают, чтоможно осуществлять изгиб пластины наугол 90 без разрушений в месте кон 20 такта деталей,772471 Продолжение табл,Пример, 9 Прессование: Условия продолжительность, сек 15 давление,мпаск. 14 Неизвестнодавлениеиа упоры Охлаждение до450 С продолжительность,мин давление,мпаск от 450до 200 С продолжительность,мин 20 6 30 30 Разрушение Разрушенияв алюминии нет Разрушение в алюминии Разрушение в алюминии Разрушение валюминии После Разрушение Разрыв места Разрыв более Разрушение Разрушенияобработки в алюминии соединения частый в в алюминии неталюминии разрушения нетРазрушений Разрушенет ния нет Не осу-.ществлен Не осуществлен Свойства: Не осуществлен Разрушений Разрушенет ний нет Разрыв Не осуществлен Послеобработки формула изобретения Испытание на растяжениепри необ- работанном со- стоянии Испытаниена сгибпри 90 ОСпри необработанном состоянии 1. Способ получения биметаллов, включающий подготовку контактных поверхностей соединяемых слоев из стали и алюминия, соединение слоев прес- сованием с одновременным нагревани ем, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества сое-, динения и удешевления процесса производства, перед прессованием между поверхностями соединяемых слоев по- Д мещают частицы кремния, а нагрев производят до температуры 500-650 С,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что слой из стали перед нанесением кремния покрывают пленкОй металла, выбранного из ряда: хром, никель, серебро, золото, вольфрам, молибден, ванадий.3. Способ по п. 1, о т л и ч а ющ и й С я тем, что частицы кремния внедряют в один из соединяемы; слоев.772471 Составитель Н. Чернилевскаяедактор Н. Вирко ТехредЖ.Кастелевич Корректо аказ 6731 4 Тираж 1160 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раущская наб., д. 4П "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 лиал 4. Способ по п, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что перед соединением частицы кремния диспергнруют при температуре .500 фС в летучем органическом веществе.5. Способ по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что нагрев до температуры 500-650 фС осуществляют со скоростью 20 С/мин.6. Способ по и. 1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что прессование в процессе нагрева осуществляют усилиемот 2 до 20 МПа.7. Способ по п. 1, о т л и ч а ю " щ и й с я тем, что нагрев слоев осуществляют раздельно.8. Способ по п. 1, о т л и ч а ю - 15 щ и й с я тем, что в нагретом состоянии при температуре 500-650 фС прессование осуществляют со скоростью220 МПа/мин,9. Способ по п. 1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что после прессования биметалл охлаждают до 450 С соскоростью 20 С/мин, затем выдержиовают при этой температуре в течениеодного часа, после чего охлаждаютдо температуры окружающей среды,10. Способ по п. 9, о т л и ч а ющ и й с я тем, что охлаждение осуществляют под нагрузкой.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. Астров Е.И. Плакированные многослойные металлы, М., "Металлургия",1965, с. 24-25,