×
20.12.2013
216.012.8c6b

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СЛОИСТОГО КОМПОЗИТА СИСТЕМЫ СТАЛЬ-АЛЮМИНИЙ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии, в частности к получению слоистых биметаллических композитов. Проводят подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с получением алюминиевого покрытия на стальной полосе и последующую термическую обработку. После термической обработки стальную полосу с нанесенным алюминиевым покрытием подвергают холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%. Обеспечивается получение слоистого композита системы сталь-алюминий, упрочненного алюминиевым слоем, и с пластичностью, обеспечивающей высокие степени деформации. 1 табл., 1 пр.
Основные результаты: Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий, включающий подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с получением алюминиевого покрытия на стальной полосе и последующую термическую обработку, отличающийся тем, что после термической обработки стальную полосу с нанесенным алюминиевым покрытием подвергают холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии, в частности, к получению слоистых биметаллических композитов (покрытию стальных полос порошками цветных металлов).

Известен способ покрытия стальных полос алюминием, включающий зачистку ее поверхности, аэрозольное нанесение суспензии алюминиевого порошка, сушку, прокатку в термостатированном режиме при температуре 343-353 К с натяжением, величину которого определяют по формуле:

(tp-250)(K1-K2)(E100-mtp)<σ1<0,95σ02,

с обжатием, обеспечивающим заданную плотность покрытия (Патент РФ №2081939, МПК7 С23С 24/06, опубл. 20.06.1997).

Недостатками способа являются:

1. Низкая пластичность полученного покрытия;

2. Невозможность получения покрытия толщиной более 50 мкм.

Известен способ покрытия стальных полос алюминием, включающий подготовку ее поверхности, прокатку при температуре 373-473 К с обжатием 30-50% и подачей в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, последующую термообработку (Патент РФ №2182191, МПК7 С23С 24/08, С23С 24/06, опубл. 10.05.2002).

Недостатками способа являются:

1. Недостаточная пластичность получаемой полосы для последующего формования;

2. Низкая прочность слоя покрытия.

Техническим результатом данного изобретения является получение слоистого композита системы сталь-алюминий с пластичностью обеспечивающей высокие степени деформации, и упрочненным алюминиевым слоем.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения слоистого композита системы сталь-алюминий с повышенными механическими свойствами, включающем подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную горячую прокатку полосы и алюминиевого порошка с обжатием 30-50% и последующую термическую обработку, согласно изобретения, стальную полосу с предварительно нанесенным алюминиевым покрытием подвергают дополнительной холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%.

Указанные признаки: дополнительная прокатка полосы с обжатием 15-25% и последующее обжатие методом прокатка-волочение с высотной деформацией 20-30% являются необходимыми для достижения поставленной цели, т.е. повышенной пластичности алюминированной полосы и повышенной прочности покрытия.

Суть данных признаков заключается в следующем:

- дополнительная прокатка полосы предварительно покрытой алюминием с обжатием 15-25% разрывает интерметаллическую прослойку на фрагменты длиной 20-30 мкм;

- последующая обработка методом прокатка-волочение с высотной деформацией 20-30% создает вихревые деформации в алюминиевом слое, отрывает от стальной основы интерметаллические фрагменты, перемалывает их в алюминии до субмикронных и нанометрических размеров, упрочняя слой алюминия, и одновременно сваривает ювенильные поверхности алюминия и стали.

Дополнительная обработка материала (покрытой алюминием полосы) давлением (ОМД) путем прокатки необходима для достижения следующих эффектов: для разрушения целой интерметаллидной прослойки на множество коротких (20-30 мкм) фрагментов и сваривания в промежутках между фрагментами стали и алюминия. Такого эффекта можно достичь при обжатии не менее 15%. Эти изменения в структуре слоистого композита обеспечивают дальнейшую обработку методом прокатка-волочение без отслоений.

ОМД методом прокатка-волочение также выполняет две функции: вихревые деформации в алюминиевом слое отрывают фрагменты интерметаллидного хрупкого слоя по всей контактной поверхности, перемалывают их до субмикронных и нанометрических размеров, упрочняя, таким образом, слой покрытия, и за счет высотной деформации 20-30% сваривает вновь образованные ювенильные поверхности алюминия и стали в зоне контакта, с образованием нанометрического пластичного слоя твердого раствора алюминия и железа.

При выполнении ОМД прокаткой обжатие 15-25% являются оптимальными величинами, так как при обжатии менее 15% фрагментация хрупкого слоя происходит не по всему промежуточному слою и размеры фрагментов слишком большие, что при дальнейшей обработке приводит к скалыванию покрытия. Выбор степени обжатия более 25% нецелесообразен из-за повышенного наклепа материала основы без получения позитивных результатов по фрагментации слоя интерметаллидов.

В процессе ОМД методом прокатка-волочение степень высотной деформации 20-30% также необходимое условие поскольку: при степени высотной деформации менее 20% фрагменты интерметаллидов еще недостаточно размолоты, что вызывает анизотропию свойств покрытия и столь низкое обжатие недостаточно для качественной сварки алюминиевого и стального слоев. Высотная деформация выше 30% приводит к технологически неоправданному наклепу основы.

Пример конкретного осуществления.

Экспериментальную проверку предлагаемого технического решения проводили на образцах стали 08ПС толщиной 4 мм. Для покрытия использовали порошок ПА-1 с гранулометрическим составом 50÷60 мкм. Совместную прокатку сухого алюминиевого порошка и механически очищенной от оксидов стальной полосы осуществляли на прокатном стане ЦКБММ-35 с обжатием 35% при температуре 470К. После прокатки покрытую полосу отжигали в муфельной печи при температуре 953К в течение 5 мин. при скорости нагрева ≤2% сек. Полученный таким образом слоистый композит сначала методом прокатки обжимали в вышеуказанном стане со степенью деформации 15÷25%, а затем методом прокатка-волочение обжимали со степенью деформации 20÷30%. Результаты экспериментальной проверки представлены в таблице.

Данные таблицы показывают, что заявленные параметры обработки обеспечивают наивысшую пластичность композита при качественной поверхности покрытия упрочненного субмикронными и нанометрическими фрагментами интерметаллида.

Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий, включающий подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с получением алюминиевого покрытия на стальной полосе и последующую термическую обработку, отличающийся тем, что после термической обработки стальную полосу с нанесенным алюминиевым покрытием подвергают холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 67.
20.06.2013
№216.012.4c9c

Способ получения титаноалюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке оксидного титансодержащего материала на титано-алюминиевый сплав. Заявлен способ получения титано-алюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала, включающий подготовку шихты, содержащей оксидный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485194
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.11.2013
№216.012.7d52

Способ получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла

Изобретение относится к неорганической химии и касается способа получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла. Металлический скандий смешивают с дихлоридом свинца и солью щелочного металла. Полученную шихту помещают в тигель с инертной атмосферой и нагревают до температуры реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497755
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8d58

Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы, в частности при пирометаллургической переработке никель-пирротиновых концентратов, содержащих металлы платиновой группы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501867
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.916d

Способ утилизации хлорорганических отходов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502922
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.02.2014
№216.012.a268

Способ получения лигатуры алюминий-скандий

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507291
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.06.2014
№216.012.cc2e

Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, и может быть использовано при получении лигатуры алюминий-титан-цирконий, применяемой для модифицирования алюминиевых сплавов. Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518041
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cc2f

Способ переработки титановых шлаков

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518042
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e8d1

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525394
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.09.2014
№216.012.f66d

Способ комплексной переработки красных шламов

Изобретение относится к способу комплексной переработки красного шлама - отходов глиноземного производства, содержащего гематит, шамозит, гетит, магнетит, алюмосиликаты, для получения железосодержащего концентрата и алюмосиликатного продукта и изготовления строительных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528918
Дата охранного документа: 20.09.2014
Показаны записи 1-10 из 43.
20.06.2013
№216.012.4c9c

Способ получения титаноалюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при переработке оксидного титансодержащего материала на титано-алюминиевый сплав. Заявлен способ получения титано-алюминиевого сплава из оксидного титансодержащего материала, включающий подготовку шихты, содержащей оксидный...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002485194
Дата охранного документа: 20.06.2013
10.11.2013
№216.012.7d52

Способ получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла

Изобретение относится к неорганической химии и касается способа получения комплексного хлорида скандия и щелочного металла. Металлический скандий смешивают с дихлоридом свинца и солью щелочного металла. Полученную шихту помещают в тигель с инертной атмосферой и нагревают до температуры реакции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497755
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.12.2013
№216.012.8d58

Способ переработки сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при переработке сульфидных медно-никелевых материалов, содержащих металлы платиновой группы, в частности при пирометаллургической переработке никель-пирротиновых концентратов, содержащих металлы платиновой группы....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501867
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.916d

Способ утилизации хлорорганических отходов

Изобретение относится к области черной металлургии, в частности к переработке промышленных хлорсодержащих отходов на основе полихлорированных бифенилов, и может быть использовано для утилизации этих отходов в печи шахтного типа. Способ утилизации хлорорганических отходов включает их подачу...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502922
Дата охранного документа: 27.12.2013
20.02.2014
№216.012.a268

Способ получения лигатуры алюминий-скандий

Изобретение относится к области металлургии цветных металлов, в частности к получению сплавов алюминия с редкоземельными металлами. Способ получения лигатуры алюминий-скандий включает расплавление алюминия, алюминотермическое восстановление скандия из исходной шихты, содержащей фторид скандия,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002507291
Дата охранного документа: 20.02.2014
10.06.2014
№216.012.cc2e

Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способам получения лигатур на основе алюминия, и может быть использовано при получении лигатуры алюминий-титан-цирконий, применяемой для модифицирования алюминиевых сплавов. Способ получения лигатуры алюминий-титан-цирконий включает...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518041
Дата охранного документа: 10.06.2014
10.06.2014
№216.012.cc2f

Способ переработки титановых шлаков

Изобретение относится к способу переработки титановых шлаков с получением концентрата диоксида титана, который может быть использован в качестве компонента обмазки сварочных электродов. Способ включает смешивание исходного титансодержащего шлака с кальцинированной содой, спекание шихты и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518042
Дата охранного документа: 10.06.2014
20.07.2014
№216.012.e1a4

Композитный электродный материал для электрохимических устройств

Изобретение относится к области катализа, а именно каталитическим активным пористым композитным материалам, которые могут быть использованы в качестве несущих электродов электрохимических устройств для получения водорода и/или кислорода либо высоко- и среднетемпературных твердооксидных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002523550
Дата охранного документа: 20.07.2014
10.08.2014
№216.012.e8d1

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов

Способ переработки оксидных железосодержащих материалов относится к горной, металлургической и строительной промышленности и может быть использован при переработке техногенных отвалов, например, шлаков и шламов черной и цветной металлургии с получением железосодержащего концентрата и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525394
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.09.2014
№216.012.f66d

Способ комплексной переработки красных шламов

Изобретение относится к способу комплексной переработки красного шлама - отходов глиноземного производства, содержащего гематит, шамозит, гетит, магнетит, алюмосиликаты, для получения железосодержащего концентрата и алюмосиликатного продукта и изготовления строительных материалов. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002528918
Дата охранного документа: 20.09.2014
+ добавить свой РИД