Спосіб одержання біметалу у електронно-променевих установках

Изобретение относится к области специальной металлургии и может быть использовано для получения биметаллической ленты методом электронно-лучевого литья из диспергированного расплава. Наиболее близким по технической сущности к достигаемому эффекту является способ получения биметалла, включающий подачу предварительно нагретой первой составляющей биметалла и нанесение на нее слоя второй составляющей биметалла путем осаждения направленного потока диспергированного расплава, который получают, распыляя газом струю жидкого металла (Патент США 5154219, кл. B22D23/00. - РЖ "Технология и оборудование литейного производства," 1994, №2). Недостатками указанного способа являются: - пористость второй составляющей из-за попадания микрообъемов газа во время диспергирования; - дефекты сцепления первой и второй составляющей из-за загрязнения поверхности газами. Задача предложенного способа - получение биметаллических лент с беспористой второй составляющей и бездефектной границей раздела первой и второй составляющих. Поставленная задача решается таким образом, что в известной способе получения биметалла, включающем подачу предварительно нагретой первой составляющей биметалла и нанесение на нее слоя второй составляющей биметалла путем осаждения направленного потока диспергированного расплава, формируют направленный поток высокодисперсных капель расплава в вакууме за счет центробежного распыления жидкого металла с боковой поверхности цилиндрической заготовки, вращающейся со скоростью 3500 - 5000об/мин, при этом наносимый слой металла проплавляют во всю его толщину, а скорость подачи биметаллической ленты задают, исходя из соотношения где - проплавляющая мощность, Вм; и плотность и скрытая теплота плавления второй составляющей, кг/м 3, Дж/кг; и - ширина и толщина наносимого слоя, м. Сущностью изобретения является формирование направленного потока высокодисперсных капель расплава в вакууме за счет центробежного распыления жидкого металла с боковой поверхности цилиндрической заготовки, вращающейся со скоростью 3500 - 5000об/мин, при этом наносимый слой металла проплавляют на всю его толщину, а скорость подачи биметаллической ленты задают, исходя из соотношения: где - проплавляющая мощность, Вт; и плотность и скрытая теплота плавления второй составляющей, кг/м 3, Дж/кг; и -ширина к толщина наносимого слоя, м. Проведение процесса в вакууме обеспечивает отсутствие пор в слое второй составляющей и дефектов на границе первой и второй составляющей. Подача биметаллической ленты с указанной скоростью обеспечивает проплавление наносимого слоя на всю его толщину. Таким образом, совокупность технологических параметров и приемов получения биметалла в электроннолучевых установках обеспечивает получение биметаллической ленты с беспористой второй составляющей и бездефектной границей раздела первой и второй составляющих, Способ опробывался при получении биметаллической ленты для магнитной записи. Процесс получения биметаллической ленты в электронно-лучевой установке осуществлялся следующим образом. Камера плавки электронно-лучевой установки вакуумируется до давления не выше 0,067Па. Цилиндрической расходуемой заготовке из материала второй составляющей с помощью привода вращения сообщается скорость вращения 3500 - 5000об/мин. На ее боковую поверхность подается электронный луч, который посредством проплавления образует на боковой поверхности расходуемой заготовки локальную жидкую ванну. Под действием центробежных сил с поверхности заготовки срывается поток диспергированных капель расплава. В установившийся поток капель с помощью механизма подачи подается предварительно нагретая с помощью второго электронного луча первая составляющая. Расплавленные капли второй составляющей осаждаются на ленте и затвердевают с образованием плотного слоя. После затвердевания второй составляющей нанесенный слой проплавляется на всю его толщину третьим электронным лучом, для этого лента подается со скоростью где - проплавляющая мощность, Вт; и плотность и скрытая теплота плавления второй составляющей, кг/м 3, Дж/кг; и -ширина и толщина наносимого слоя, м. После повторного застывания второй составляющей лента подается в приемник и так остывает до достижения комнатной температуры. Затем камеру развакуумируют и производят извлечение готовой ленты из приемника. Пример. Получение биметаллической ленты осуществляли на электронно-лучевой установке УЗ-121 ИЭС им. Е.О. Патона. В качестве первой составляющей применялся сплав ЭП850, а в качестве второй - ЭП849 (см. таблицу), Лента из первой составляющей предварительно нагревалась до 0,95 величины температуры плавления. Мощность третьего (проплавляющего) электронного луча составляла 5кВт, а наносимый слой второй составляющей имел следующие характеристики: плотность материала - 8000кг/м 3; скрытая теплота плавления материала 290кДж/кг; ширина наносимого слоя - 0,05м; толщина наносимого слоя - 0,004м. Рассчитанная в соответствии с формулой скорость подачи ленты составляла 0,01м/с. Все остальные технологические операции проводились в соответствии с описанием, изложенным в данной заявке. Лента, полученная данным способом, имеет удовлетворительное качество по всей толщине первой и второй составляющей, а так же поверхности их взаимодействия. Применение заявляемого способа получения биметалла в электронно-лучевых установках позволит: - получать биметаллическую ленту высокого качества с беспористой второй составляющей и бездефектной границей сплавлення; уменьшить количество брака при производстве биметаллической ленты; увеличить длину цельных кусков биметаллической ленты.