Спосіб виготовлення біметалів

Реферат: Спосіб виготовлення біметалів включає нагрів плакуючого шару і його спільну деформацію з плакуючим шаром в безокиснювальному середовищі. Перед деформацією штамповкою шари металів з'єднують в пакет, нагрівають разом зі штампом до температури, яка на 20-50 °C нижче температури солідус бінарного сплаву евтектичної концентрації металів обох шарів. Після чого пакет штампують в ізотермічних умовах зі швидкістю деформування 0,2-2,0 мм/с, а потім витримують під тиском в штампі протягом 15-600 секунд. UA 114641 U (54) СПОСІБ ВИЗНАЧЕННЯ ТЕХНОЛОГІЧНИХ МАСТИЛ ДЛЯ ОБРОБКИ МЕТАЛІВ ТИСКОМ UA 114641 U UA 114641 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до виробництва біметалів для анодів і може бути використаною в галузях машинобудування, що використовують матеріали з покриттями, зокрема з рідких та дорогоцінних металів. Відомий спосіб виготовлення біметалів, що включає нагрів та спільну деформацію плакуючого та плакуючого шарів, в яких використовують додаткові прошарки та проміжні відпали [а.с. СРСР № 409825, МПК В 23 Ρ 3/06, Бюл. № 1, 1974 р.], проміжний відпал більш міцного шару [а.с. СРСР № 733948, МПК В 23 Ρ 3/02, Бюл. № 18, 1980 р.], контрольовану величину пошарової деформації [а.с. СРСР № 508380, МПК В 23 Ρ 3/06, Бюл. № 12, 1976 р., № 1306671 МПК В 23 К 20/04, Бюл. № 16, 1987 р.]. Але способи не дозволяють виготовляти біметали магній-мідь, титан-платина, ніобійштатина без розшарувань. Як прототип вибраний спосіб виготовлення біметалів, що включає нагрів плакуючого шару і його спільну деформацію з плакуючим шаром з фольги в безокиснювальному середовищі шляхом попереднього введення в валки одного з шарів і подальшої подачі в осередок деформації другого шару з заданим натягом плакуючого шару (а.с. СРСР № 719850, МПК В 23 Ρ 3/06, Бюл. № 9, 1980 р.). Недоліком способу є великі витрати металу плакуючого шару. Це пов'язане з тим, що прототип не забезпечує фіксоване накладення фольги на плакуючий шар безпосередньо в момент подачі останнього в валки, не дозволяє контролювати процес плакування на останніх стадіях деформації, тому що розташування пристрою-прототипу перед валками не дозволяє валь-цювальнику до кінця прокатки здійснювати заднє натяжіння плакуючого шару, що веде до бокового зміщення фольги на плакуючому шарі. З-за цього зміщення вимушені збільшувати норму витрат цього шару. Крім того, находження вальцювальника в камері з безокислюваним середовищем, що населена і де знаходиться прокатний стан, погіршує умови праці і небезпечно для його життя. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалити спосіб виготовлення біметалів за рахунок заміни операцій способу і внаслідок цього поліпшити умови праці та зменшити витрати металу. Поставлена задача вирішується у способі виготовлення біметалів, який вміщує нагрів плакуючого шару і його спільну деформацію з плакуючим шаром в безокислювальному середовищі, згідно з корисною моделлю, перед деформацією штамповкою шари металів з'єднують в пакет, нагрівають разом зі штампом до температури на 20-50 °C нижче температури солідус бінарного сплаву евтектичної концентрації металів обох шарів, після чого пакет штампують в ізотермічних умовах зі швидкістю деформування 0,2-2,0 мм/с, а потім витримують під тиском в штампі протягом 15-600 секунд. Умови праці поліпшуються за рахунок виключення з технологічного процесу прокатки в камері з безокислювальним середовищем. Зменшення витрат металу забезпечується гарантованим усуненням бокового зміщення плакуючого шару на плакуючому шарі при їх спільній деформації. Спосіб реалізують наступним чином. Поверхні металів, що є складовими частинами біметалу, очищують від забруднень, з'єднують одна з одною в пакет та розміщують в штампі. З порожнини штампу попередньо видаляють повітря та замінюють його безокиснюваним середовищем, наприклад аргоном. Пакет зі штампом нагрівають до температури на 20-50 °C нижче температури солідус бінарного сплаву евтектичної концентрації металів пакета штампують в ізотермічних умовах зі швидкістю деформування 0,2-2,0 мм/с, витримують під тиском в штампі протягом 15-600 секунд, ісля чого видаляють виготовлений біметал зі штампу. Температурний діапазон, що вказаний, є найбільш високим серед можливих, який забезпечує високу дифузійну рухливість атомів металів, що є складовими частинами біметалу. Одночасно і температури унеможливлюють створення рідинної фази в пакеті. Ізотермічне штампування зі швидкістю деформування V=0,2-2,0 мм/с та подальша витримка пакета під тиском в штампі протягом t=15-600 секунд забезпечують потрібні кінцеві розміри пакету, товщину перехідного шару та гарантовану міцність з'єднання шарів. Якщо є можливість гарантованого точного нагріву до температури, яка на 20 °C нижче температури солідус бінарного сплаву евтектичної концентрації металів пакета, то деформувати пакет можна зі швидкістю деформування 2,0 мм/с і витримувати в штампі під тиском протягом 15 секунд. При температурі нагріву пакета на 50 °C нижче температури солідус бінарного сплаву евтектичної концентрації металів пакета, останній слід деформувати зі швидкістю деформування 0,2 мм/с і витримувати у штампі протягом 600 секунд. Вихід за межі технологічних діапазонів виготовлення біметалу призводить або до недостатньої міцності 1 UA 114641 U 5 10 з'єднання шарів, або до браку за геометричною формою та механічними властивостями пакета з-за появи рідинної фази між шарами пакета. Приклад. Для виготовлення біметалу мідь-магній розмірами в перерізі 9×30 мм використовували шліфовані пластини довжиною 100 мм з міді та магнію розмірами в перерізі 10×30 і 2×30 мм. Пластини складали в пакет товщиною 12 мм, розміщували в порожнині штампа, заповненій аргоном, нагрівали разом зі штампом до температур 490, 465, 450, 435, 420 °C, штампували в ізотермічних умовах з V=0,2-2,0 мм/с та витримували у штампі під тиском впродовж t=15-600 секунд. Якісні біметали були отримані при Т=435-465 °C (температура солідус евтектики Cu-Mg-485 °C), режим, що є оптимальним: Т=435 °C, V=1,6 мм/с, t=100 с. Спосіб принципово виключає зміщення плакуючого шару у порівнянні з прототипом. Це дозволяє зменшити витрати металу. Виготовлення біметалів без використання прокатки в камері з аргоном поліпшує умови праці. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Спосіб виготовлення біметалів, який включає нагрів плакуючого шару і його спільну деформацію з плакуючим шаром в безокиснювальному середовищі, який відрізняється тим, що перед деформацією штамповкою шари металів з'єднують в пакет, нагрівають разом зі штампом до температури, яка на 20-50 °C нижче температури солідус бінарного сплаву евтектичної концентрації металів обох шарів, після чого пакет штампують в ізотермічних умовах зі швидкістю деформування 0,2-2,0 мм/с, а потім витримують під тиском в штампі протягом 15600 секунд. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2