ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССА ПОЛУЧЕНИЯ БИМЕТАЛЛОВ Теоретические представления о механизме схватывания металлов из "Производство биметаллов " Создание биметаллов для промышленного их использования диктуется целым рядом преимуществ, которые имеют биметаллы в сравнении с однородными металлами. [c.56] Кроме достижения новых свойств материала, биметалл позволяет достичь значительной экономии дорогих сталей, сплавов и металлов. Это достигается благодаря использованию в биметалле дорогих материалов в виде относительно тонких плакирующих слоев в сочетании с более дешевой основой, например углеродистой или низколегированной сталью. Обычно в биметаллах толщина слоя составляет от 5 до 20% от общей толщины листа и лишь в редких случаях достигает 40—50%. [c.56] например, для 1 т толстого стального листа из нержавеющей стали расходуется в среднем около 1,4—1,6 т коррозионной стали в слитках. [c.56] Такая значительная экономия объясняется тем, что толщина плакирующего слоя коррозионностойкой стали в биметалле обычно составляет лишь 5—20% от общей толщины биметаллического листа. [c.57] Величина экономии зависит от относительной толщины плакирующего слоя, которая бывает различной при различной толщине биметаллического листа. В более тонких листах доля плакирующего слоя выше, так как по условиям службы биметалла абсолютная толщина плакирующего слоя не должна быть менее определенной величины порядка 1—2 мм. В результате в биметалле общей толщиной 3—4 мм толщина плакирующего слоя достигает 35—50%. [c.57] На рис. 19 приведена зависимость, показывающая экономию нержавеющей стали для листовых биметаллов различной толщины, соотношение слоев в которых отвечает конкретным выпускаемым в настоящее время промышленностью биметаллам. Как видно из рис. 19, во всех случаях вплоть до толщины 3 мм производство биметалла взамен сплошного листа дает значительную экономию металла плакирующего слоя. [c.57] Таким образом, замена однородных листов биметаллическими дает возможность увеличить производство коррозионностойких листов, в которых остро нуждается химическое машиностроение, без дополнительного расхода дефицитных легирующих металлов. [c.57] При этом стоимость коррозионностойких биметаллических листов, несмотря на некоторое усложнение технологии, по отчетным данным ряда заводов, ниже, чем цельнометаллических, на 30—60% (табл. 21). [c.58] Если учесть, что коррозионная листовая сталь выпускается в большом количестве и что, по-видимому, применение листового коррозионностойкого биметалла в машиностроении может достигнуть к 1970 году 50% от общего количества листового коррозионностойкого металла, станет ясно, какую большую экономию средств и сырья может дать широкое развитие производства листового коррозионностойкого биметалла. [c.58] Следует при этом отметить, что экономия настолько значительна, что капитальные затраты на организацию производства листовых нержавеющих биметаллов окупаются в первые же годы. [c.58] Экономия меди при изготовлении изделий из стальных листов, плакированных медью, составляет порядка 50—70%. Расчеты показывают, что при замене биметаллическими листами и полосами однородных листов из меди и ее сплавов в судостроении и в химическом машиностроении даже при ограниченном сортаменте производства таких листов (по толщине до 10 мм) экономия составит несколько сот тонн меди в год, а при толщине листов до 40 мм экономия будет составлять тысячи тонн в год. [c.58] Изготовление в СССР нескольких миллионов ножей в год из двухслойной стали вместо однослойной дает возможность экономить значительное количество легированной инструментальной стали, на 20—30% снизить трудоемкость изготовления ножей и значительно повысить их эксплуатационные свойства. [c.58] Эффективность применения двухслойной инструментальной стали тем больше, чем выше стоимость легированной стали. [c.58] Например, в случае стали марок Р9 и Р18 двухслойная сталь дешевле однослойной в 5—6 раз, что в денежном выражении составляет экономию 890 и 1665 руб. на 1 т двухслойной стали. [c.58] В основе почти всех процессов получения биметаллов лежит явление схватывания металлов. Под схватыванием понимается соединение поверхностей двух одноименных или разноименных металлов с образованием металлических связей. [c.59] Схватывание наблюдается в различных областях техники, причем в одних случаях оно способствует технологическому процессу, например при всех видах сварки металлов, при получении металлических покрытий, в порошковой металлургии в других случаях — при трении деталей машин, обработке резанием, при некоторых процессах обработки металлов давлением — схватывание вредно, оно ведет к повышенному износу инструмента, машин, снижает качество продукции. [c.59] Из сказанного ясно, какое большое значение имеют теоретические и экспериментальные исследования схватывания, четкое представление о механизме этого явления и изучение широкого круга факторов, влияющих на схватывание в том или ином направлении. [c.59] За последние 10—15 лет в технической литературе появилось большое количество работ по рассматриваемому вопросу. Наиболее полный обзор советских и зарубежных исследований по схватыванию металлов выполнен А. П. Семеновым [17]. [c.59] Отдельные исследователи попытались представить и объяснить механизм схватывания двух металлических поверхностей с использованием некоторых гипотез, вытекающих из современных представлений физики твердого тела о строении металлов, межатомном взаимодействии, процессе диффузии и т. д. Так возникли рекристаллизационная , пленочная , диффузионная и энергетическая гипотезы схватывания. [c.59] По современным представлениям строение металла характеризуется фиксированным положением в пространстве положительных ионов, которые окружены электронным облаком . Расположение ионов определяется кристаллической решеткой, характерной для данного металла. Электронное облако представляет собой обобществленные электроны внешних орбит атомов металла. Взаимодействие электронного облака с ионизированными атомами создает прочные металлические связи. По выражению Я. И. Френкеля, электроны, омывая ионы, связывают их в прочный конгломерат [18]. [c.60] Вернуться к основной статье