ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Получение биметаллов совместной пластической деформацией из "Производство биметаллов " Методы, основанные на принципе совместной пластической деформации, в настоящее время получили широкое распространение во многих странах главным образом для производства листов, полос и лент. Применяются они также для получения фасонных профилей, прутков и проволоки. [c.170] Совместная горячая прокатка составного пакета или заготовки. При этом способе пакет, состоящий из двух или более различных слоев металла в виде пластин или профилей, подвергается горячей прокатке на требуемый профиль. Поверхности слоев, подлежащие соединению, специально подготавливают. В зависимости от того, какой вид и размеры биметалла необходимо получить, какое применяется оборудование и какие металлы входят в биметалл, для составления пакета используют различные полупродукты — слитки, слябы, сутунки, листы и фасонные заготовки. [c.170] Пакеты готовят таким образом, чтобы при нагреве перед горячей прокаткой не происходило окисления поверхностей, подлежащих соединению. Для этого пакет герметизируют электросваркой по периметру, обмазывают специальной пастой, обертывают тонкими листами кровельного железа или же прокатку производят в вакууме или защитной атмосфере. Так, например, при плакировании этим методом стали магнием в США применяют нагрев в атмосфере инертных газов — гелия, неона, криптона, аргона или их смесей. [c.170] Для прокатки толстых и тонких листов применяют двухслойные несимметричные пакеты — для получения одного листа биметалла, четырехслойные симметричные пакеты — для получения двух листов биметалла одинаковой толщины, четырехслойные несимметричные — для получения двух листов различной толщины, наконец, многослойные пакеты — для получения трех листов, два из которых двухслойные, а один трехслойный. Известны также случаи применения многослойного пакета для получения многослойных листов. [c.170] Двухслойный пакет является несимметричным по высоте, так как почти у всех биметаллов толщина и сопротивление деформации слоев сильно отличаются, в результате чего в процессе прокатки может происходить значительный изгиб раската. Такой пакет может быть открытым или закрытым, т. е. с применением специальной крышки для предохранения поверхности плакирующего слоя от окисления в процессе нагрева и прокатки. После прокатки такого пакета крышка удаляется. [c.170] В таком виде пакет нагревают и прокатывают, после чего раскат обрезают по периметру и с него удаляют крышку 7. [c.171] Несимметричный пакет вследствие неравномерной вытяжки различных слоев может сильно изогнуться в процессе прокатки, что приводит к невозможности дальнейшей прокатки. Для ограничения этого нежелательного явления было предложено производить строжку кромок углеродистого сляба таким образом, чтобы кромки в процессе прокатки не подвергались вытяжке. При этом краевые участки сляба служат как бы жесткой рамкой, удерживающей пакет от значительного изгиба. [c.171] Конструкция симметричного четырехслойного или двойного пакета является наиболее распространенной и она применяется на многих отечественных и зарубежных заводах. [c.172] Толщина слябов основного слоя обычно лежит в пределах 80—150 мм, исходя из наиболее распространенного сортамента слябов, прокатываемых на современных блюмингах и слябингах. Ширина и длина слябов основного слоя и пластин плакирующего металла должна быть максимально возможной, так как чем больше площадь пакета, тем меньше удельный вес участков сварного шва и планок на кромках и, следовательно, тем меньше обрезь в готовом листе и расходный коэффициент металла. [c.172] Подготовка слябов основного слоя заключается в удалении всех поверхностных дефектов и окисленных мест путем строжки или фрезеровки по одной широкой грани. [c.172] В качестве разделительного подслоя применяются порошкообразные окислы различных металлов (А12О3 МпО , СааОз 510., и др.), а также их смеси. Для соединения с металлической поверхностью порошкообразные окислы смешивают со связкой, например жидким стеклом, и в виде пасты наносят на разделяемые поверхности. [c.173] При прокатке пакетов для получения крупногабаритного толстого двухслойного листа сталь + медь возникают серьезные затруднения, связанные со значительной разницей в сопротивлении деформации стали и меди в интервале температур горячей прокатки. Частично эта разница может быть скомпенсирована, если расположить медные слои в зоне затрудненной деформации, прилегающей к прокатному валку. Проведенная работниками ЦНИИЧМ совместно с заводскими работниками опытная прокатка пакета с наружным расположением медного слоя (рис. 91, а) на толстолистовом стане 2800 Орско-Халиловского металлургического комбината дала возможность значительно снизить разность деформации слоев. Однако при этом возникали значительные затруднения в связи с окислением медных пластин и под-холаживанием закрепляющих планок. [c.173] Поэтому пришлось вернуться к пакету с внутренним расположением плакирующего слоя. Опыты, проведенные в полупромышленных условиях на прокатном стане дуо 400 экспериментального завода ЦНИИЧМ позволили найти конструкцию пакета, пригодную для получения биметаллического листа сталь + медь. [c.173] Если применять обычный двойной симметричный пакет, то в процессе прокатки происходит выдавливание меди из пакета через разорванный электросварной шов. Применение конструкции пакета повышенной прочности со строганым пазом в углеродистом слябе и закладными планками, а также медной пластины укороченной длины вместе со специальным режимом прокатки позволило устранить выдавливание меди при прокатке пакета. На рис. 91, б приведена конструкция такого пакета, опробованная при прокатке на стане 2800 ОХМК с участием работников комбината. [c.173] Еще более сложную технологию и конструкцию пакета приходится применять для получения биметаллических листов с покрытием из металлов и сплавов, которые в процессе нагрева в окислительной атмосфере подвержены сильному окислению. [c.174] при производстве биметалла сталь -7- титан применяют герметичную конструкцию пакета с обязательным помещением внутрь пирофорного материала (церий или его сплавы), который при нагревании пакета сгорает и связывает кислород воздуха, или с продувкой пакета нейтральным газом (рис. 92), например аргоном, для вытеснения кислорода воздуха. [c.174] Однако эти мероприятия не решают полностью вопрос о прочном соединении титана со сталью, так как и при отсутствии на границе раздела окислов наблюдается хрупкая прослойка, представляющая собой интерметаллические соединения титана и железа. Такое явление наблюдается и в других сочетаниях металлов плакирующего и основного слоев. [c.174] Если соединяемые металлы образуют хрупкие сплавы или химические соединения при малых концентрациях одного из них на границе раздела, то применяют специальные промежуточные слои, не препятствующие схватыванию и служащие в качестве диффузионного барьера между основным и плакирующим слоями. Например, для плакирования стального листа титаном в качестве промежуточного слоя с успехом был применен лист ванадия толщиной 0,08—0,25 мм [4]. Полученный при этом стальной лист с титановым покрытием имеет прочное соединение слоев из-за отсутствия интерметаллидов на границе раздела слоев. [c.175] Для увеличения прочности соединения слоев биметалла в случае, если по условиям оборудования суммарная степень деформации является недостаточной, предложено применять двухкратную пакетную прокатку. Подготовленный обычным способом пакет вначале прокатывают с небольшим обжатием до промежуточной толщины. Полураскат вновь возвращают в печь и выдерживают его в печи при высокой температуре около 7 ч. За это время процессы диффузии приводят к упрочнению связи слоев, а окисление на границе слоев не происходит, так как слои после первой прокатки плотно прижаты друг к другу. После выдержки полураскаты докатывают до окончательной толщины. [c.175] Вернуться к основной статье