×
10.02.2016
216.014.c403

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОКАТА НА ОСНОВЕ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к производству двух-, трех- и многослойных материалов горячей прокаткой и может быть использовано при производстве биметаллического проката на основе низкоуглеродистой стали и алюминиевых сплавов. Способ включает предварительную механическую обработку поверхности стальной заготовки, нагрев, сборку пакета и его прокатку. Повышение прочностных характеристик и ресурса пластичности изделий обеспечивается за счет того, что на поверхности стальной заготовки в поперечном направлении к оси прокатки формируют зубчатый рельеф с углом при вершине 30°-90°, после чего заготовку из алюминиевого сплава нагревают до температуры, равной 0,65-0,75 температуры плавления алюминия, а прокатку пакета производят со степенью деформации 65-80% за один проход. 2 ил., 1 табл.
Основные результаты: Способ получения биметаллического проката из низкоуглеродистой стали и алюминиевого сплава, включающий предварительные плакирование алюминиевой заготовки слоем технически чистого алюминия и механическую обработку поверхности стальной заготовки с удельным давлением 0,5-8,5 МПа с формированием рельефа, высота неровностей профиля которого составляет 0,05-0,2 толщины плакирующего слоя алюминиевой заготовки, нагрев алюминиевой заготовки до температуры, равной 0,65-0,75 температуры плавления алюминия, сборку пакета, состоящего из холодной стальной и нагретой алюминиевой заготовок, совместную прокатку пакета за один проход с обжатием 65-80% и термообработку, отличающийся тем, что рельеф на поверхности стальной заготовки перед сборкой пакета формируют с зубчатым профилем в поперечном направлении к оси прокатки с углом при вершине 30°-90°.

Изобретение относится к производству двух-, трех- и многослойных материалов горячей прокаткой и может быть использовано при производстве биметаллического проката на основе низкоуглеродистой стали и алюминиевых сплавов. Из существующего уровня техники известен способ прокатки конструкционных биметаллов без деформации стальной основы [Биметаллический прокат / П.Ф.Засуха, В.Д.Корщиков, О.Б.Бухвалов, А.А.Ершов // М.: Металлургия, 1971. - 264 с.]. Общая схема технологического процесса состоит из следующих этапов:

1) подготовка металлов к плакированию, включающая обезжиривание, травление и зачистку проволочными щетками заготовок из стали и алюминиевых сплавов, предварительно плакированных слоем чистого алюминия;

2) нагрев заготовок из алюминиевых сплавов до температуры их горячей обработки;

3) формирование пакетов;

4) прокатка пакетов на стане горячей прокатки;

5) отжиг биметаллических листов;

6) резка и правка биметалла;

7) контроль качества, маркировка и т.д.

Недостатками известного способа являются низкие прочностные свойства зоны соединения слоев биметалла и низкая стабильность качества соединения слоев из-за отсутствия оптимальной технологии подготовки контактных поверхностей компонентов биметалла к совместной прокатке.

Наиболее близким решением к заявленному способу, который был принят в качестве прототипа, является способ получения биметаллов из низколегированной стали и алюминиевых сплавов (Патент №2368475 от 27.09.2009), включающий предварительную механическую обработку соединяемых поверхностей с удельным давлением 0,5-8,5 МПа с образованием перекрещивающегося рельефа, острый угол которого составляет от 20° и 70°; нагрев алюминиевой заготовки, предварительно плакированной слоем технически чистого алюминия, до температуры, равной 0,65-0,75 температуры плавления алюминия; сборку пакета, состоящего из холодной стальной и нагретой алюминиевой заготовок; совместную прокатку пакета за один проход с обжатием 65-80% и термообработку.

К недостатку прототипа относятся низкие прочностные свойства зоны соединения слоев готового биметалла (предел прочности на отрыв σотр и на срез σср), а также низкий ресурс пластичности металла Λр и зависящие от него высокие значения поврежденности металла ω. Указанный недостаток является следствием подготовки профиля контактной поверхности стальной составляющей в виде перекрещивающегося рельефа с углом при вершине от 20° до 70°. Показатель Лоде близок к значению µσ=-1, для которого пластичность алюминия меньше, чем при µσ=0. Высокое значение поврежденности металла в зоне соединения слоев биметалла приводит к локальным макроразрушениям металла и общему снижению прочностных характеристик и стабильности свойств вдоль зоны соединения слоев.

Техническим результатом изобретения является разработка способа производства биметаллического проката, предусматривающая пониженные значения поврежденности металла в зоне соединения слоев после совместной прокатки и обеспечивающая повышение эксплуатационных свойств и их стабильность в зоне соединения слоев биметаллического проката.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения биметаллического проката из низкоуглеродистой стали и алюминиевого сплава, включающем предварительную механическую обработку поверхности стальной заготовки с удельным давлением 0,5-8,5 МПа с получением высоты неровностей профиля Rmax, находящейся в пределах 0,05-0,2 толщины плакирующего слоя алюминиевой заготовки, нагрев алюминиевой заготовки, предварительно плакированной слоем технически чистого алюминия, до температуры, равной 0,65-0,75 температуры плавления алюминия, сборку пакета, состоящего из холодной стальной и нагретой алюминиевой заготовок, совместную прокатку пакета за один проход с обжатием 65-80% и термообработку, согласно изобретению перед сборкой пакета на соединяемой поверхности стальной заготовки в поперечном направлении к оси прокатки формируют зубчатый рельеф с углом при вершине 30°-90°.

Схематично предлагаемый профиль поверхности твердой составляющей представлен на фиг. 1. Как показали результаты теоретических и экспериментальных исследований, одним из основных факторов, влияющих на эксплуатационные свойства переходной зоны, является рельеф контактных поверхностей компонентов биметалла. При совместном деформировании пакета контактные поверхности сближаются и начинается обжатие металла алюминиевой заготовки выступами поверхности стальной заготовки. При этом профиль стальной поверхности определяет напряженное состояние металла алюминиевой составляющей в процессе совместного обжатия, которое оценивается такими величинами, как относительное среднее нормальное напряжение σ/Т и коэффициент Лоде µσ. Значения показателей напряженного состояния, которые способствуют минимизации поврежденности металла ω, обеспечивают повышение эксплуатационных свойств. На фиг. 2 приведены диаграммы пластичности алюминиевого сплава, выступающего в роли более мягкой составляющей биметалла, по вариантам совместной раздачи со стальной составляющей пакета, имеющей перекрещивающийся рельеф (прототип) и имеющей предлагаемый поперечный направлению прокатки рельеф. Из диаграммы следует, что при формировании рельефа в поперечном направлении к оси прокатки обеспечивается повышение коэффициента Лоде µσ от -1 до 0 и, следовательно, увеличение ресурса пластичности. Экспериментальным и теоретическим путем было установлено, что оптимальной формой профиля поверхности стальной заготовки, удовлетворяющей условию минимизации поврежденности металла ω алюминиевой заготовки и развитию фактической площади контакта, является рельеф с углом при вершине 30°-90°. В этом случае реализуется схема деформации, максимально приближенная к схеме плоской деформации и достигается максимально возможное значение коэффициента Лоде µσ=0, способствующее увеличению ресурса пластичности металла алюминиевой заготовки и снижению поврежденности металла в зоне соединения слоев.

Образование рельефа с углом при вершине меньше 30° затрудняет заполнение металлом алюминиевой заготовки полости профиля стальной составляющей биметалла и, следовательно, не обеспечивается надежное сцепление составляющих. Применение рельефа с углом при вершине больше 90° не обеспечивает площадь контакта, необходимую для получения надежного сцепления составляющих биметалла.

Пример осуществления изобретения

Процесс получения биметалла «сталь - алюминиевый сплав», состоящий из листа 1Х18Н9Т, толщиной 5 мм и алюминиевого сплава АМг6 13 мм, включает в себя следующие операции:

1) травление и зачистка дисковыми щетками алюминиевой заготовки;

2) механическая обработка шлифовальным инструментом поверхности стали с образованием на соединяемой поверхности рельефа с углом вершины в пределах 30°-90°, нанесенного в поперечном направлении к оси прокатки;

3) предварительный нагрев заготовки из алюминиевого сплава до 400-440°С;

4) сборка пакета;

5) совместная прокатка пакета со степенью деформации, равной 70-80%, без обжатия стали за один проход;

6) отжиг биметаллического листа.

С целью оценки эксплуатационных характеристик из прокатываемых биметаллических листов вырезались и подготавливались специальные образцы для испытания на прочность сцепления слоев биметалла на отрыв и на срез. Как показали результаты испытаний, приведенные в таблице, достигнуто увеличение прочности сцепления на 12-18% по сравнению с прототипом.

Способ получения биметаллического проката из низкоуглеродистой стали и алюминиевого сплава, включающий предварительные плакирование алюминиевой заготовки слоем технически чистого алюминия и механическую обработку поверхности стальной заготовки с удельным давлением 0,5-8,5 МПа с формированием рельефа, высота неровностей профиля которого составляет 0,05-0,2 толщины плакирующего слоя алюминиевой заготовки, нагрев алюминиевой заготовки до температуры, равной 0,65-0,75 температуры плавления алюминия, сборку пакета, состоящего из холодной стальной и нагретой алюминиевой заготовок, совместную прокатку пакета за один проход с обжатием 65-80% и термообработку, отличающийся тем, что рельеф на поверхности стальной заготовки перед сборкой пакета формируют с зубчатым профилем в поперечном направлении к оси прокатки с углом при вершине 30°-90°.
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОКАТА НА ОСНОВЕ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА
СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА БИМЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОКАТА НА ОСНОВЕ НИЗКОУГЛЕРОДИСТОЙ СТАЛИ И АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 31-40 из 108.
10.12.2014
№216.013.0e08

Способ совместного определения ионов cu(ii), pb(ii), fe(iii) и bi(iii) методом капиллярного зонного электрофореза

Изобретение относится к области аналитической химии и может быть использовано для одновременного определения содержания ионов Cu(II), Pb(II), Fe(III) и Bi(III) в различных матрицах. Техническим результатом изобретения является расширение перечня определяемых компонентов, разработка простого,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535009
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2014
№216.013.0ef3

Имплантированная ионами олова пленка оксида кремния на кремниевой подложке

Изобретение относится к материаловедению. Пленка оксида кремния на кремниевой подложке, имплантированная ионами олова, включает нанокластеры альфа-олова. Толщина пленки составляет 80÷350 нм, средняя концентрация олова находится в пределах от 2,16 до 7,1 атомных процентов, нанокластеры...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535244
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.12.2014
№216.013.100c

Способ определения удельного электросопротивления расплавов и устройство для его осуществления

Группа изобретений относится к технической физике, а именно - к анализу материалов путем бесконтактного определения методом вращающегося магнитного поля электросопротивления образца в зависимости от температуры, в частности - к определению относительной электропроводности металлов и сплавов в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535525
Дата охранного документа: 10.12.2014
10.01.2015
№216.013.177b

Устройство для монтажа плит и балок

Изобретение относится к области строительства, а именно к монтажу плит перекрытия (покрытия) и балок зданий вне зоны действия монтажного крана. Задача изобретения - обеспечение возможности монтажа плит и балок в зданиях различного назначения вне зоны действия монтажного крана, без использования...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537439
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1840

Устройство для получения гофрированных труб

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, конкретно к трубопрофильному производству. Формующий узел содержит профилирующий элемент в виде мембраны и связанных с ней одного или нескольких профилирующих кольцевых выступов, причем мембрана установлена с возможностью изгибания...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537636
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1859

Аккумулятор тепловой энергии периодического действия

Изобретение относится к энергетике и может быть использовано в аккумуляторах тепловой энергии, произведенной за счет использования электрической энергии в периоды ее наименьшей стоимости по ночным тарифам. Сущность изобретения: аккумулятор тепловой энергии периодического действия, содержащий в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537661
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1990

Способ передачи данных в полосе частот аналогового тв

Изобретение относится к технике связи и может использоваться для передачи данных в полосе частот аналогового ТВ. Технический результат состоит в обеспечении магнитной совместимости телевизионных операторов в одной полосе частот. Для этого способ основан на выборе в полосе ТВ частотных окон,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002537972
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1a45

Электрохимический способ иммуноанализа для определения микроорганизмов

Изобретение относится к биотехнологии, в частности к определению содержания микроорганизмов в различных объектах и средах. Способ предусматривает конъюгацию бактерий с электрохимической меткой, в качестве которой используют Fe, MgFeO или FeO, осуществляемую в водной среде при заданных...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538153
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1df8

Биогазовая установка

Изобретение относится к области переработки и утилизации органических отходов путем сбраживания биомассы для получения биогаза и удобрения, в том числе в зонах с холодным климатом. Биогазовая установка содержит теплоизолированный метантенк, состоящий из экструдера-смесителя, электрических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539100
Дата охранного документа: 10.01.2015
10.01.2015
№216.013.1dfc

Способ изготовления безгистерезисного актюатора с линейной пьезоэлектрической характеристикой

Изобретение относится к области изготовления устройств точного позиционирования на основе пьезоэлектрических актюаторов, характеризующихся широким интервалом рабочих температур, в частности для изготовления прецизионных безгистерезисных сканеров сканирующих зондовых микроскопов и устройств...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539104
Дата охранного документа: 10.01.2015
Показаны записи 31-40 из 164.
20.10.2013
№216.012.76ca

Способ регулирования газоплотности рабочего пространства энерготехнологических агрегатов

Изобретение относится к области энерготехнологий, в частности, промышленных печей и котельных агрегатов. Способ включает задание требуемого давления в рабочем пространстве агрегата, измерение давления в рабочем пространстве агрегата, сравнение измеренного значения с заданным и формирование...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496070
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.10.2013
№216.012.76eb

Способ изучения первичной рекристаллизации

Использование: для изучения первичной рекристаллизации. Сущность: заключается в том, что осуществляют нагартовку образца и повышение его температуры до температуры прохождения рекристаллизации, при этом к образцу прикладывают постоянную нагрузку, приводящую к упругой деформации, а при повышении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496103
Дата охранного документа: 20.10.2013
27.10.2013
№216.012.79fe

Способ флотации серебра из кислых кеков цинкового производства

Изобретение относится к обогащению полезных ископаемых и может быть использовано при переработке кислых кеков цинкового производства. Способ флотации серебра из кислых кеков цинкового производства включает введение во флотационную пульпу из кеков собирателя - бутилового ксантогената - и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002496892
Дата охранного документа: 27.10.2013
10.11.2013
№216.012.7cc6

Опорный узел рабочих валков прокатной клети кварто

Изобретение предназначено для повышения удобства эксплуатации валков четырехвалковых клетей прокатных станов. Опорный узел валков прокатной клети кварто содержит подушки опорных валков, в проеме которых размещены подушки рабочих валков с опорами, между которыми установлено уравновешивающее...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002497615
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f52

Способ экспресс-диагностики однородности высокотемпературных металлических расплавов

Изобретение относится к технической физике, а именно к способам контроля и измерения физических параметров веществ, и предназначено для экспресс-диагностики однородности высокотемпературных металлических расплавов на основе Fe, Со, Ni в условиях цеха, путем бесконтактного определения вязкости...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498267
Дата охранного документа: 10.11.2013
10.11.2013
№216.012.7f5f

Способ определения температуры полного полиморфного превращения жаропрочных двухфазных титановых сплавов (альфа+бета)-мартенситного класса

Изобретение относится к области исследования процессов полиморфных превращений в металлах и твердофазных металлических сплавах и может быть использовано, например, в отделах технического контроля металлургических заводов, выпускающих титан и сплавы на его основе. Заявлен способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002498280
Дата охранного документа: 10.11.2013
20.11.2013
№216.012.835e

Способ очистки облученного ядерного топлива

Настоящее изобретение относится к области переработки облученного ядерного топлива, в частности к пироэлектрохимической технологии переработки облученного ядерного топлива, к выделению электроположительных продуктов деления из технологических расплавов. Выделение электроположительных продуктов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499306
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.87db

Способ разделения изотопов

Изобретение относится к способу разделения изотопов и может быть использовано для получения требуемых концентраций изотопов и для обогащения различных стабильных и радиоактивных изотопов. Способ разделения изотопов с использованием разделительного каскада, содержащего трехкомпонентные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500461
Дата охранного документа: 10.12.2013
20.12.2013
№216.012.8d01

Способ синтеза 1,2,6,7-бис-(9н,10н-антрацен-9,10-диил)пирена-мономолекулярного оптического сенсора для обнаружения нитроароматических соединений

Изобретение относится к способу синтеза 1,2,6,7-бис-(9H,10H-антрацен-9,10-диил)пирена 1 путем взаимодействия генерируемого in situ аринового производного пирена с антраценом в атмосфере аргона Предлагаемое изобретение предоставляет способ синтеза указанного соединения, которое может...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501780
Дата охранного документа: 20.12.2013
20.01.2014
№216.012.97f3

Способ получения трубы из технически чистого титана с радиальной текстурой

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению труб из технически чистого титана с радиальной структурой. Для получения трубы из технически чистого титана с радиальной текстурой изготавливают заготовки в виде колец, деформируют с уменьшением толщины их стенок и увеличением их...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504598
Дата охранного документа: 20.01.2014
+ добавить свой РИД