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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichten-Metall mittels Kaltplattierung von Nickel auf Eisen, wobei mindestens je eine Nickel-Platine und eine eine freie Eisenoberfläche aufweisende Platine mit jeweils metallisch rein zugerichteten und aufgerauhten Oberflächen einander zugekehrt in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüsts abgewalzt werden.
In der Rundfunk- und Fernsehröhrenherstellung wird Mehrschichtenmetall benötigt, bei dem
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Nickel-Eisen-Nickel-Dreisehieht-Metall, Eisen-Kupfer-Eisen-Niekel-Vierschicht-Metall, Aluminium-Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Fünfschicht-MetaIl und Nickel-Eisen- Kupfer-Eisen-Nickel-Fünfschicht-Metall.
Für das Aufplattieren von Nickel auf Eisen ist die Warmplattierung bekannt. Diese bringt aber erfahrungsgemäss zu viel Eisenabrieb häufig in Form von Eisenflitter mit sich, der sich auf der Nickelseite beim Walzen absetzt und/oder die Ursache von Kratzspuren ist, wobei durch beide Beeinträchtigungen der
Nickeloberfläche des Walzgutes die elektrischen Eigenschaften empfindlich gestört werden. Ein Abnehmen des Abriebs, nämlich auf den dem Walzspalt zugeführten Platinen mitgebrachten Abriebs von den vorgeschalteten Förderwalzen und aus dem Plattiervorgang selbst stammenden Abriebs von den
Plattierwalzen, mittels Schleifpapier od. dgl. ist beim Warmwalzen deswegen nicht möglich, weil die
Plattierwalzen eine zu hohe Temperatur annehmen.
Beim Warmplattieren muss im übrigen ebenso wie beim
Kaltplattieren das Plattiergut nach dem Walzstich häufig aufgewickelt werden. Dabei kommt es zum
Anliegen von Eisenoberflächen auf Nickeloberflächen und damit Beschädigungen der letzteren. Abgesehen von dem hohen Energiebedarf ergibt sich beim Warmplattieren auch noch der weitere Nachteil, dass es praktisch nicht möglich ist, grössere Ringgewichte herzustellen. Das Walzen von dünnen Folien ohne deren
Aufwickeln ist gleichfalls nicht möglich. Ferner ist die Erstellung eines Nickel-Eisen-Nickel-Dreischicht- Metalls ohne nachträgliches Schleifen nicht möglich, wobei auch dann noch eine den Anforderungen nur ungenügend entsprechende Qualität zu erzielen ist. Das warmplattierte Walzgut muss nämlich nach dem Plattierstich stets gebeizt werden.
Durch solche Beizbehandlung mit Schwefelsäure, Flusssäure oder
Salpetersäure oder Mischungen derselben entstehen sowohl im Eisen als auch im Nickel des Plattiergutes
Schäden, weil der dort oberflächenmässig vorhandene Kohlenstoff herausgezogen wird und noch als Oberflächenschmiere abgelagert bleibt. Hiedurch werden die elektrischen Eigenschaften vermindert und ausserdem das Material an seinen Oberflächen porös und damit unbrauchbar. Zusätzlich verschmieren die Rückstände die Walzen, wodurch wieder die Qualität des Walzgutes beeinträchtigt wird. Aus diesem Grunde muss man beim Warmplattieren zusätzliche aufwendige Arbeitsgänge zuerst für verbrennungstechnisches Entfernen des abgelagerten Graphits und danach für mechanisches Abtragen der an Kohlenstoff verarmten und daher brüchig gewordenen Oberflächenschichten des Eisens und Nickels vorsehen.
Zur Vermeidung dieser Nachteile hat man auch bereits versucht, Nickel auf Eisen kalt aufzuplattieren. Dabei ging man von der in der Fachwelt einhellig vertretenen Auffassung aus, dass der Wirkungsmechanismus des Zusammenhaltes zweier zusammenplattierter Metallschichten auf interatomaren Bindungskräften beruht, für deren Erzielung es erforderlich ist, möglichst glatte und dabei doch in höchstem Masse saubere Oberflächen auf beiden miteinander zusammenzuplattierenden Platinen vorzusehen, um die Randschichtenatome beider Platinen bereits durch die mechanische Vorbereitung in möglichst geringem Abstand zueinander zu bringen. Das Ergebnis des Kaltwalzens von in dieser Art vorbereiteten Platinen ist die Bildung einer Vielzahl von diskreten Bindungsnestern, die jedoch für einen ausreichenden Zusammenhalt beider Platinen an- und miteinander nicht ausreicht.
Aus diesem Grunde muss gemäss dem bekannten Verfahren der Kaltplattierung von Nickel auf Eisen eine Sinterung des Walzgutes nachgeschaltet werden, durch welche bewirkt wird, dass die einzelnen diskreten Bindungsnester sich in seitlicher Richtung aufeinander zu ausweiten und dadurch die Bindung ausreichend vergrössern.
Unterstützt wird diese Auffassung der Fachwelt, welche zu diesem auf Grund der Notwendigkeit einer nachgeschalteten Sinterung mit dem dafür erforderlichen Raum-, Personal-und Investitionsbedarf und ihrem beträchtlichen Verbrauch an Betriebsmitteln und insbesondere an Energie und auch der weiteren Notwendigkeit der Schaffung einer nicht nur besonders verunreinigungsfreien, sondern auch im mikroskopischen besonders feinen Oberflächenstruktur sowohl verhältnismässig kostspieligen, als auch recht arbeitsaufwendigen Verfahren der Kaltplattierung von Nickel auf Eisen geführt hat, durch die Beobachtung, dass eine wellige Ausbildung der Grenzzone zwischen beiden aufeinander aufzuplattierenden Platinen später beim Auswalzen meist zu einer gegenseitigen Durchdringung beider Materialien führt,
welche stellenweise nicht nur durch
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die Gesamtdicke eines Materials hindurchgeht, sondern auch in eine auf der gegenüberliegenden Seite gegebenenfalls angeordnete weitere Plattierschicht hineingelangt. Das führt im Endergebnis zu einem
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entspricht. Mehrschicht-Metalle mit sehr hoher Beanspruchungsfestigkeit, wie sie für Rundfunkröhren- und Fernsehröhren-Herstellung benötigt werden, müssen jedoch möglichst genau definierte Reinmetall- schichten mit bezüglich deren Dicke nur äusserst geringen Grenzschichten aufweisen, welche in der
Schnitt-Analyse praktisch nicht ins Gewicht fallen. Das Ergebnis ist, dass trotz hohen Arbeits- und
Kostenaufwandes der Ausbeutegrad an qualitativ brauchbarem Plattiergut verhältnismässig gering und daher der Gestehungspreis desselben verhältnismässig hoch ist.
Hier kommt besonders nachteilig zum
Tragen die Tatsache, dass bei diesem bekannten Kaltplattierungsverfahren Warmwalzgut als Eisen-Platine deswegen praktisch nicht zur Verwendung kommen kann, weil die als Haftoberfläche in Betracht kommende
Eisenoberfläche einer solchen Eisen-Platine nicht in ausreichendem Masse, d. h. mit der erforderlichen
Feinheit, zugerichtet werden kann.
Ein Kaltwalzplattierverfahren ist ferner aus der DE-OS 1627763 bekanntgeworden. Es benötigt zwei
Walzvorgänge, u. zw. einen ersten zur Erzeugung einer sogenannten Rohbindung und einen zweiten zur
Herstellung der endgültigen Verbindung. Bei der Beschichtung einer Eisenplatine mit einer Nickelplatine wird dabei ein Gesamtverformungsgrad von über 60% erforderlich. Dies hat zur Folge, dass es auf Grund der hiebei in Erscheinung tretenden Blockierung der als Versetzungen bekannten Gitterbaufehler zu einer relativ starken Versprödung des gesamten Werkstücks kommt. Bei zu erwartenden Biegebelastungen ist daher eine anschliessende Wärmebehandlung nicht zu vermeiden. Die Notwendigkeit zweier Walzvorgänge beim bekannten Verfahren ist ausserdem umständlich und aufwendig.
Nachteilig ist dabei die Tatsache, dass die beim ersten Walzvorgang erzeugte Rohbindung nur sehr schwach sein soll und sicher nicht ausreicht, um die etwa beim Aufwickeln eines plattierten Bandes auftretenden Spannungen aufzunehmen, so dass ein
Ablösen der aufgebrachten Schichte leicht möglich ist. Infolgedessen sind beim bekannten Verfahren zwei
Kaltwalzgerüste hintereinander aufgestellt, durch die das zu bearbeitende Band ohne Zwischenlagerung hindurchgeführt werden muss. Dies bedeutet einen erhöhten Aufwand an Kapital, Material und Personal, was sich auf die Wirtschaftlichkeit dieses Verfahrens zweifellos negativ auswirkt.
Schliesslich ist aus der DE-OS 1527572 ein Verfahren zur Herstellung einer metallbeschichteten Stahlfolie zu entnehmen, bei dem als Beschichtungsmaterial unter anderem auch Nickel oder eine Nickellegierung Verwendung finden kann. Das Beschichtungsmaterial wird jedoch bei diesem Verfahren zunächst vorzugsweise auf elektrolytischem Wege od. dgl. auf das Grundmaterial aufgebracht und erst im Anschluss daran findet ein Walzvorgang zum Verdünnen des bereits beschichteten Stahlstreifens statt.
Daraus ergibt sich, dass es sich bei diesem bekannten Verfahren nicht um ein echtes Plattierverfahren handelt.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichten-Metall mittels Kaltplattierung von Nickel auf Eisen zu schaffen, bei dem mit einfachen und kostengünstigen Mitteln die Nachteile der Warmplattierung ebenso ausgeschaltet werden, wie die der geschilderten bekannten Kaltplattierungsverfahren von Nickel auf Eisen, und eine Möglichkeit aufgezeigt wird, in besonders wirtschaftlicher Weise und mit bisher nicht für erreichbar gehaltenem geringem Investitions- und Arbeitsaufwand ein Mehrschichten-Metall mit Nickel-Plattierung auf Eisen von bisher nicht erreichter Qualität nicht nur seiner elektrischen, sondern auch seiner mechanischen Eigenschaften zu erzeugen.
Die Erfindung, die, wie eingangs ausgeführt, ein Verfahren zur Herstellung von Mehrschichten-Metall mittels Kaltplattierung von Nickel auf Eisen betrifft, wobei mindestens je eine Nickel-Platine und eine eine freie Eisenoberfläche aufweisende Platine mit jeweils metallisch rein zugerichteten und aufgerauhten Oberflächen einander zugekehrt in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes abgewalzt werden, ist dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Oberflächen auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 um gebracht werden und in einem einmaligen Kaltwalzvorgang gemeinsam auf eine zwischen 20 und 60% der Ausgangsgesamtdicke (Anstichdicke) beider Platinen liegende Materialdicke (Austrittsdicke) abgewalzt werden,
wobei die aussenliegenden Oberflächen beider Platinen ebenso wie die mit diesen in Kontakt tretenden Walzenoberflächen mit einem Kühl- und Schmiermittel bespült werden, das bei einer Temperatur von 250 C eine dynamische Zähigkeit von mindestens 140000 Pa. s aufweist, und anschliessend das Walzgut langsam abgekühlt wird.
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Während bei dieser bevorzugten Ausführungsform der Erfindung als Basisträger für die Nickelplattie- rung eine durchgehende Eisen-Platine zum Einsatz kommt, kann im Rahmen der Erfindung zweckmässig auch anderes Basismaterial zum Einsatz kommen, wenn dieses eine als Haftoberfläche dienende freie
Eisenoberfläche aufweist. Eine erfinderische Fortbildung ist demgemäss auf ein Verfahren zur Herstellung eines kaltplattierten Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Vierschicht-Metalls gerichtet und geht von einer
Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine aus, die vor der nachfolgenden Aufplattierung der Nickel-Platine erstellt worden ist.
Das Verfahren zur Herstellung dieses Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Vierschicht-Metalls mittels Kaltplattierung gemäss diesem Erfindungsgedanken kennzeichnet sich dadurch, dass eine
Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine hergestellt wird, indem entweder eine Kupfer-Platine mit einer metallisch reinen Oberfläche einer Rauhigkeit von mindestens 1 pm gemeinsam mit einer gleichfalls eine metallisch reine Oberfläche aufweisenden Eisen-Platine mit einander zugekehrten metallisch reinen
Oberflächen in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der
Ausgangsgesamtdicke beider Platinen liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen dieses Walzgut auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 500C unterhalb des
Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird und danach die freie Kupferoberfläche
metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht und diese Eisen-Kupfer-Zwei- schicht-Platine gemeinsam mit einer gleichfalls eine metallisch reine Oberfläche aufweisenden Eisen-Platine mit einander zugekehrten metallisch reinen Oberflächen in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke von Kupfer-Eisen-Zweischicht-Platine und
Eisen-Platine liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen dieses Walzgut wieder auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 500C unterhalb des Schmelz- punktes von Kupfer gebracht wird,
oder aber eine beidseitig metallisch reine Oberfläche einer Rauhigkeit von mindestens 1 pm aufweisende Kupfer-Platine zwischen zwei jeweils mit einer gleichfalls metallisch reinen Oberfläche einer der Kupfer-Oberflächen zugekehrten Eisen-Platinen in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke aller drei Platinen liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen dieses Walzgut auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird, und dass diese Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine, nachdem sie auf einer ihrer freien Eisenoberflächen metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht worden ist,
mit dieser Oberfläche einer gleichfalls metallisch rein zugerichteten und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebrachten Oberfläche einer Nickel-Platine zugekehrt in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes gemeinsam mit dieser Nickel-Platine auf eine zwischen 20 und 60% der Ausgangsgesamtdicke von Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine und Nickel-Platine liegende Materialdicke abgewalzt werden, wobei die aussenliegenden Oberflächen dieser beiden Platinen ebenso wie die mit diesen in Kontakt tretenden Walzenoberflächen mit einem Kühl- und Schmiermittel bespült werden, das bei einer Temperatur von 250 C eine dynamische Zähigkeit von mindestens 140000 Pa. s aufweist, und anschliessend dieses Walzgut langsam abgekühlt wird.
Als besonders zu bevorzugen hat es sich dabei herausgestellt, wenn beide Platinen auf eine zwischen 30 und 45% ihrer gemeinsamen Ausgangsgesamtdicke (Anstichdicke) abgewalzt werden.
Gemäss einem die Erfindung zweckmässig fortbildenden weiteren Erfindungsgedanken können mit Vorteil auch auf beide freien Oberflächen einer Eisen-Platine Nickel-Platinen in erfindungsgemässer Weise aufplattiert werden. Dieser auf ein Verfahren zur Herstellung eines kaltplattierten Nickel-Eisen-NickelDreischicht-Metalls gerichtete Erfindungsgedanke kennzeichnet sich dadurch, dass eine beidseitig metallisch rein zugerichtete und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebrachte Oberflächen aufweisende Eisen-Platine zwischen zwei jeweils mit einer gleichfalls metallisch rein zugerichteten und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebrachten Oberfläche einer der Eisenoberflächen zugekehrten Nickel-Platinen in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 35 und 50% der Ausgangsgesamtdicke (Anstichdicke)
aller Platinen liegende Materialdicke (Austrittsdicke) abgewalzt werden, wobei die aussenliegenden Oberflächen der beiden Nickel-Platinen ebenso wie die mit diesen in Kontakt tretenden Walzenoberflächen mit einem Kühl- und Schmiermittel bespült werden, das bei einer Temperatur von 250 C eine dynamische Zähigkeit von mindestens 140000 Pa. s aufweist, und anschliessend das Walzgut langsam abgekühlt wird.
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Auch bei diesem Erfindungsgedanken kann die zentrale Eisen-Platine durch eine Mehrschichten-Pla- tine ersetzt werden, welche auf beiden Seiten eine freie Eisenoberfläche aufweist. Gemäss diesem die
Erfindung zweckmässig fortbildenden Erfindungsgedanken kennzeichnet sich ein Verfahren zur Herstellung eines kaltplattierten Nickel-Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Fünfschicht-Metalls dadurch, dass eine Eisen-
Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine hergestellt wird,
indem entweder eine Kupfer-Platine mit einer metallisch reinen Oberfläche einer Rauhigkeit von mindestens 1 pm gemeinsam mit einer gleichfalls eine metallisch reine Oberfläche aufweisenden Eisen-Platine mit einander zugekehrten metallisch reinen Oberflächen in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke beider Platinen liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen dieses Walzgut auf eine Temperatur von etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird und danach die freie Kupfer-Oberfläche metallisch rein zugerichtet und auf Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht und diese Eisen-Kupfer-Zweischicht-Platine gemeinsam mit einer gleichfalls eine metallisch reine Oberfläche aufweisenden Eisen-Platine mit einander zugekehrten metallisch
reinen
Oberflächen in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der
Ausgangsgesamtdicke von Kupfer-Eisen-Zweischicht-Platine und Eisen-Platine liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen dieses Walzgut wieder auf eine
Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 500C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird,
oder aber eine beidseitig metallisch reine Oberfläche einer Rauhigkeit von mindestens 1 pm aufweisende
Kupfer-Platine zwischen zwei jeweils mit einer gleichfalls metallisch reinen Oberfläche einer der
Kupfer-Oberflächen zugekehrten Eisen-Platinen in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines
Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke aller drei Platinen liegende
Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen dieses Walzgut auf eine
Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 500C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird, und dass diese Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine, nachdem ihre beiden freien Eisenoberflächen metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht worden sind,
zwischen zwei jeweils mit einer gleichfalls metallisch rein zugerichteten und auf eine Rauhigkeit von mindestens
1 um gebrachten Oberfläche einer der Eisenoberflächen zugekehrten Nickel-Platinen in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 35 und 50% der Ausgangsgesamtdicke der beiden Nickel-Platinen und der Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine liegende Materialdicke abgewalzt werden, wobei die aussenliegenden Oberflächen der beiden Nickel-Platinen ebenso wie die mit diesen in
Kontakt tretenden Walzenoberflächen mit einem Kühl- und Schmiermittel bespült werden, das bei einer Temperatur von 2500C eine dynamische Zähigkeit von mindestens 140000 Pa. s aufweist, und anschliessend dieses Walzgut langsam abgekühlt wird.
Die Erfindung geht somit einen Weg, der völlig konträr zur bisherigen Meinung der Fachwelt liegt, sofern das Gebiet der Kaltplattierung betroffen ist. Während nämlich die Fachwelt es bisher für unumgänglich hielt, dass die miteinander zusammenzuplattierenden Oberflächen, nämlich einerseits die freie Nickeloberfläche und anderseits die freie Eisenoberfläche, jeweils auf eine möglichst grosse Glätte, also eine möglichst geringe Oberflächenrauhigkeit, zugerichtet werden, also jegliche Welligkeit in der Grenzschicht zwischen beiden miteinander zusammenzuplattierenden Platinen minutiös zu vermeiden sei, um auf möglichst grossflächiger Oberfläche einen möglichst nahen interatomaren Abstand zu erzielen, geht die Erfindung den genau entgegengesetzten Weg, eine solche Rauhigkeit gezielt vorzusehen, dies allerdings in einem ganz bestimmt vorgegebenen Mass.
Die Erfindung sieht eine verhältnismässig grosse und in jedem Fall konträr zu den bisherigen Erkenntnissen der Fachwelt liegende Rauhigkeit von mehr als 1 pm vor.
Die Erfindung fusst ferner auf einer überraschenden Erkenntnis, nämlich der auf Grund des Fachwissens des Standes der Technik nicht zu erwartenden Erkenntnis, dass eine nicht nur ausreichende, sondern unerwartet gute Bindung in der Zwischenschicht zwischen beiden miteinander zusammenzuplattierenden Platinen dadurch erzielt werden kann, dass beide Platinen in einem Zustand zueinander, der in mikroskopischer Sicht als auf Stelzen stehend bezeichnet werden könnte, gehalten dem Walzspalt eines Walzgerüstes zugeführt und dort mit einem entsprechend hohen Druck abgewalzt werden, sofern entsprechende weitere Massnahmen getroffen werden, um den Walzvorgang in den Griff zu bekommen.
Hiezu gehört, dass sich die Erfindung im Gegensatz zum Stand der Technik mit einigen Parametern befasst hat, von denen man bisher nicht angenommen hat, dass diese einen Einfluss auf die Güte der Bindung beider miteinander zusammenzuplattierender Platinen haben könnten. Es handelt sich hiebei insbesondere
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um den Einfluss der Walzreibungszahl und der Walzentemperatur des Walzgerüstes sowie der Temperatur an der Oberfläche des den Walzspalt'durchlaufenden Walzgutes. Die Zusammenhänge zwischen Schmierung und
Kühlung beim Walzen sind bisher noch nicht endgültig aufgeklärt.
Es wurde bisher festgestellt, dass bei guter Ölschmierung der Formänderungswiderstand mit steigender Walzgeschwindigkeit fällt, der
Formänderungswirkungsgrad sich also erhöht, wobei aber diese Feststellung in Widerspruch steht zu der
Erfahrung, dass die Erwärmung des Walzgutes im Verlauf des Kaltwalzvorganges einen ungünstigen Einfluss auf den Formänderungswirkungsgrad, u. zw. zunehmend mit Stichabnahme und Walzgeschwindigkeit, welche beide das Mass der Erwärmung bestimmen, hat.
Während nämlich zu erwarten ist, dass ein Absinken des
Formänderungswiderstandes bei reichlicher Ölschmierung und hohen Walzgeschwindigkeiten eintritt, zeigt die bisherige Erfahrung, dass besonders bei hohen Walzgeschwindigkeiten eben nicht der Formänderungs- widerstand bei guter Ölschmierung mit steigender Walzgeschwindigkeit fällt, sondern dieser Effekt durch den gegenteilig wirkenden Erwärmungseffekt aufgehoben wird, was durch durchgeführte Walzkraftmessun- gen bestätigt wurde. Die Fachwelt ging zwar davon aus, dass man entweder mit Walzöl kühlen könne, das eine besonders gute Schmierfähigkeit hat, oder mit einer Walzemulsion, die auf Grund ihres Wassergehaltes eine besonders grosse Kühlfähigkeit besitzt, wobei die Kühlung durch Verdampfung von Wasser, die
Schmierung durch das in der Emulsion enthaltene Öl erfolgt.
Dabei hängt aber der Einsatz von Ölschmierung oder Emulsionskühlung wieder von der Walzgeschwindigkeit sowie im übrigen auch von der
Empfindlichkeit des Walzgutes ab. Bei Ölkühlung muss man nämlich eine stärkere Erwärmung des Walzgutes mit ihrem unvorteilhaften Einfluss auf den Formänderungswirkungsgrad hinnehmen, bei Emulsionskühlung eine schlechtere Walzenschmierung und damit ebenfalls Beeinträchtigung des Formänderungswirkungs- grades. Jedoch lässt sich diese rein theoretische Erkenntnis bisher nicht in versuchsmässig ermittelte bzw. ermittelbare Zahlen fassen.
Die Erfindung hat erstmalig den Einfluss der Kühlung und Schmierung während des Walzvorganges für die Güte der Haftung der zusammenplattierten Platinen in deren Grenzschicht erkannt. Sie schlägt zur Beherrschung der Erwärmungsverhältnisse sowohl von Walzgut als auch Walzen des Walzgerüstes den Einsatz eines ganz bestimmten erfindungsgemäss vorgesehenen Bespülungsmittels für die Walzen vor, u. zw. dies in Abhängigkeit von der erfindungsgemäss vorgesehenen bezogenen Stichabnahme. Das überraschende Ergebnis hievon ist zweifach. Einerseits ist nämlich festzustellen, dass durch das Zusammenwirken der erfindungsgemäss vorgesehenen, etwa als stelzenartig zu bezeichnenden Zuordnung beider miteinander zusammenzuplattierender Platinen, die durch die erfindungsgemäss vorgesehene Rauhigkeit erzielt wird, mit der erfindungsgemässen Schmierung bzw.
Kühlung eine Haftverbindung der miteinander zusammenplattierten Platinen in deren Grenzschicht zueinander auftritt, welche einerseits keinerlei Beziehung zu einer mechanischen Verzahnung mit den für den bestimmungsgemässen Einsatzzweck solchen Plattiergutes gefürchteten Wellenbildungen in der Grenzschicht aufweist, anderseits aber dennoch ein qualitativ bisher nicht erreichtes Haften der Schichten aneinander bei äusserst geringer und definierter Grenzschichtdicke und-dickenverteilung bewirkt. Zum andern liegt das Überraschende darin, dass für eine ausreichende Haftverbindung das bekannte nachfolgende Sintern des Walz- bzw. Plattiergutes nicht erforderlich ist.
Der Wirkungsmechanismus dieses überraschenden Phänomens ist noch nicht geklärt, es wird jedoch angenommen, dass die durch die erfindungsgemäss vorgesehenen Mindestrauhigkeiten gebildeten Stelzenfüsse sich unter der Wirkung des durch das erfindungsgemäss vorgesehene Mass der bezogenen Stichabnahme bestimmten Walzendruckes nicht nur abplatten, sondern seitlich in die Rauhigkeitsgräben derart hineingequetscht werden, dass sich eine besonders glatte und dabei verunreinigungsfreie Oberfläche beider miteinander zusammenzuplattierender Platinen ergibt, dies jedoch spezifisch erst im Augenblick der Bildung der Fliessscheide im Walzspalt, und damit in einem Augenblick,
wo durch vorhergegangenes Wegdrücken des Walzgutes entgegen der Walzvorschubrichtung einerseits eine Temperaturerhöhung aufgetreten ist und anderseits nach dem Augenblick der Gleichheit von Vorschubgeschwindigkeit des Walzgutes und Walzenumfangsgeschwindigkeit in Richtung des Ausgangs des Walzspaltes eine weitere Temperaturerhöhung durch Reibung im Zuge einer Relativbewegung des Walzgutes zur Walzenoberfläche in umgekehrter Richtung, nämlich in Walzvorschubrichtung, auftritt. Es ist dabei hervorzuheben, dass diese Reibungsverhältnisse nicht in der jeweiligen Grenzschicht der miteinander zusammenzuplattierenden Platinen auftreten, sondern in den Kontaktabnahmebereichen zwischen den jeweils aussenliegenden Oberflächen des Walzgutes und den Plattierwalzen. Diese Verhältnisse hat die Fachwelt bisher überhaupt nicht ins Auge gefasst.
Die Erfindung hingegen versucht, durch entsprechend erfindungsspezifisch
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gezielte Beeinflussung dieser als"Aussenverhältnisse"zu bezeichnenden Reibungsverhältnisse zwischen
Aussenoberflächen des Walzgutes und den Plattierwalzen den Vorgang der Erzielung einer qualitativ hochwertigen Haftverbindung im Innern des Walzgutes, nämlich in dessen Grenzschichten seiner einzelnen
Platinen, für den angestrebten Zweck günstig zu beeinflussen.
Das dabei erreichte Ergebnis ist ebenso verblüffend wie wirtschaftlich wertvoll, indem nämlich der gesamte bisher benötigte komplizierte Vorgang einer Feinstzurichtung der zusammenzuplattierenden Oberflächen fortfallen kann, statt dessen vielmehr durch eine nur verhältnismässig geringen Aufwand bedingende Aufrauhung auf ein erfindungsspezifisch vorgegebenes Mindestmass ersetzt zu werden braucht, und anderseits auch die dem Walzvorgang bisher notwendigerweise nachzuschaltende Sinterbehandlung erübrigt werden kann, indem nämlich überraschend der Walzvorgang selbst im Walzspalt, u. zw. vermutlich sowohl im Bereich vor, als auch im Bereich nach der Fliessscheide, die notwendige Haftverbindung ausreichender Festigkeit herstellt.
Es hat sich als besonders zu bevorzugen weiterhin herausgestellt, ein Kühl- und Schmiermittel zu verwenden, das bei einer Temperatur von 300 C eine dynamische Zähigkeit von mindestens 100000 Pa. s aufweist. Mit Erfolg wurde Knochenöl oder Rizinusöl oder eine Mischung mindestens zweier Öle oder eine
Emulsion von Öl und mindestens einer flüssigen organischen und/oder anorganischen Verbindung als Kühl- und Schmiermittel verwendet, bei welcher durch das Mischen der einzelnen Komponenten bei für einen vorgegebenen Temperaturwert, beispielsweise 250 oder 300 C, eine Verringerung der Steilheit des
Anstieges der dynamischen Zähigkeit mit fallender Temperatur erzielt ist.
Weiterhin hat es sich als zweckmässig erwiesen, wenn vor dem Walzen jeweils die als Haftflächen vorgesehenen Oberflächen der Nickel-Platinen durch Bürsten metallisch rein zugerichtet und aufgerauht werden. In gleicher Weise können die als Haftflächen vorgesehenen freien Eisenoberflächen von als
Gegenplatine zu einer Nickel-Platine dienenden Platinen metallisch rein zugerichtet und aufgerauht werden. Es ist auch hier hervorzuheben, dass es sich bei dieser Gegenplatine um eine massive
Eisen-Platine oder aber eine Verbund-Platine mit aussenliegenden Eisenoberflächen handeln kann. Im übrigen hat es sich besonders bewährt, wenn zum Bürsten Kunststoffbürsten verwendet werden.
Anderseits hat es sich besonders bewährt, wenn vor dem Walzen jeweils die als Haftflächen vorgesehenen freien Eisenoberflächen der als Gegenplatine zu einer Nickel-Platine dienenden Platine durch Schräg- beaufschlagung mit Stahlkorn metallisch rein zugerichtet und aufgerauht werden. Dadurch werden nämlich nicht nur verbrannter Ölruss, Knickbildungen u. dgl., sowie mechanische Beschädigungen, wie z. B.
Kratzer mit Materialverschiebungen, die auch als Kratzerknoten bezeichnet werden, beseitigt, sondern auch die Haftung beim Plattieren besonders begünstigt, was bisher nur durch die Annahme der Bildung einer besonders grossen Vielzahl von Feinststelzen in der als spätere Grenzschicht dienenden Oberflächen- schicht zu erklären ist.
Ferner hat sich eine weitere zweckmässige Fortbildung der Erfindung besonders bewährt, welche sich mit der Behandlung der aussenliegenden Oberflächen der zusammenzuplattierenden Platinen vor dem Walzvorgang befasst. Während - wie oben bereits dargelegt - die Fachwelt sich bisher überhaupt nicht mit den Verhältnissen in den Berührungsschichten zwischen aussenliegenden Oberflächen und Plattierwalzenoberflächen und deren Einfluss auf die Plattierungsgüte befasst hat, sieht dieser Erfindungsgedanke eine spezielle Einflussnahme auf diese aussenliegenden Oberflächen der zusammenzuplattierenden Platinen vor. Es werden diese nämlich aus verschiedenen Gründen zusätzlich zu der erfindungsgemäss vorgeschriebenen Schmierung auch noch mechanisch vorbereitet. Hier geht es um zweierlei.
Einmal nämlich soll durch die Behandlung gemäss diesem Erfindungsgedanken die Reibung zwischen Walzgut und Plattierwalzen und damit auch die Wärmebildung im Plattiergut günstig beeinflusst werden, und zum andern soll die Durchsatzgeschwindigkeit, d. h. die Produktionsgeschwindigkeit des Plattieren, über das durch die Erfindung als solche bereits gesteigerte Mass hinaus dadurch noch wesentlich erhöht werden, dass vorhandene kohlenstoffverarmte und daher spröde und wenig fliessfähige Oberflächenbereiche des Plattierrohgutes, nämlich der aussenliegenden Oberflächen der miteinander zusammenzuplattierenden Platinen, ebenso abgetragen werden, wie Verunreinigungen aus vorangegangenen Arbeitsgängen, wie Warmwalzen oder Beizen od. dgl.
Gemäss diesem Erfindungsgedanken kennzeichnet sich ein die Erfindung zweckmässig fortbildendes Verfahren zur Herstellung eines kaltplattierten Mehrschicht-Metalls mit einer freien Eisenoberfläche dadurch, dass vor dem Walzen von dieser nicht als Haftfläche vorgesehenen freien Eisenoberfläche der als Gegenplatine zu einer Nickel-Platine dienenden Platine durch Schrägbeaufschlagung von Stahlkorn Grobverunreinigungen und/oder eine dünne Aussenschicht entfernt werden. Dabei kann
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ebenso wie bei der Behandlung der als Haftflächen vorgesehenen freien Eisenoberflächen der Gegenplatine zum Schrägstrahlen aluminiumfreies kohlenstoffreiches Stahlkorn verwendet werden. Weiterhin hat es sich besonders bewährt, wenn zum Schrägstrahlen Strahlkorn mit einer Korngrösse von mindestens 0, 15 mm
Durchmesser verwendet wird.
Die Erfindung bietet erstmalig die Möglichkeit, in industriellem Massstab warmgewalztes Platinen- material zu verarbeiten. Soll solches auf der Eisenseite als Ausgangsmaterial verwendet werden, so wird gemäss weiterer erfinderischer Fortbildung dieses warmgewalzte Platinenmaterial vor dem Walzen einer
Rekristallisierungsglühe bei einer etwa dem Punkt A. im Eisen-Kohlenstoff-Zustandsdiagramm entspre- chenden Temperatur in einer Schutzgasatmosphäre oder bei herabgesetztem Druck der gasförmigen
Umgebungsatmosphäre unterzogen. Dadurch werden verschiedene ungünstige Eigenschaften des sonst billigen Warmwalzmaterials behoben.
Sollte nämlich bisher warmgewalzter Stahl zur Verwendung kommen, so musste dieser wegen der beim Warmwalzen unvermeidlichen Zunderbildung bei einer Temperatur von etwa
650 bis etwa 740 C normalisiert werden, wobei dieses Normalisieren nur sehr schlecht kontrollierbar ist und praktisch zu ungleichmässigen Gefügebildungen mit ungleichmässigen Korngrössen und somit ungleichmässigen Festigkeitseigenschaften führt. Hinzu kommt, dass beim Vergiessen des Stahls es erforderlich ist, diesen mit Aluminiumgriess zu beruhigen, um Lunkerbildungen und Seigerungen im vergossenen Stahlblock auf einem Minimum zu halten. Beim Auswalzen werden dann diese Mikroaluminium- teilchen an die Oberflächenschicht des Walzgutes abgegeben und bilden die Ursache für die gefürchteten späteren Alitierungen.
Diese negativen Einflüsse von warmgewalztem Stahlmaterial werden durch die
Rekristallisierungsglühe gemäss diesem Erfindungsgedanken unschädlich gemacht. Als besonders zu bevorzugen hat es sich herausgestellt, wenn zur Bildung der Schutzgasatmosphäre Erdgas verwendet wird.
Gemäss einer weiteren erfinderischen Fortbildung können während des Walzens etwaige Abriebpartikel von den Plattierwalzen kontinuierlich entfernt werden. Die Erfindung bietet erstmalig die Voraussetzung hiefür. Es hat sich nämlich herausgestellt, dass trotz der für das Aufplattieren von Nickel auf Eisen nach der Erfindung erforderlichen hohen Drücke und der als Folge davon auftretenden hohen Temperaturen im Walzgut und in den Plattierwalzen diese Temperatur nicht solche Werte annimmt, wie das beim Warmwalzen der Fall ist, so dass durchaus die Möglichkeit besteht, sowohl die Eisenoberfläche, als auch die Nickeloberfläche des Walzgutes von Abrieb frei zu halten. Die erwünschte Folge davon ist eine weitere Qualitätsverbesserung des Plattiergutes.
Während bei herkömmlichem Kaltplattieren zur Erzielung einer ausreichenden Haftverbindung der zusammenplattierten Materialien ein Sinterungsvorgang unumgänglich ist, braucht nach der Erfindung das Walzgut aus dem Gesichtspunkt der Schaffung dieser Haftverbindung thermisch nicht mehr weiterbehandelt zu werden. Das Walzgut wird vielmehr in einem oder mehreren nachfolgenden Walzstichen ohne zwischengeschaltete Temperaturbehandlung auf sein vorgesehenes Endmass abgewalzt, sofern es nicht als Ausgangsmaterial für weitere nachfolgende Plattiervorgänge zu dienen hat. Zweckmässigerweise kann das Walzgut aufgehaspelt werden, wobei im Fall einer freien Eisenoberfläche ein diese abdeckendes Deckblatt mit aufgehaspelt werden kann.
Als solches Deckblatt kann mit Vorzug eine dünne Aluminiumfolie Verwendung finden, die nach dem Walzvorgang dem Walzgut auf dessen Eisenseite, d. h. seine freie Eisenoberfläche abdeckend, zugeführt wird, sofern es sich um Walzgut mit einer solchen freien Eisenoberfläche handelt.
Soll das Walzgut hingegen als Ausgangsmaterial für nachfolgende Plattierungen verwendet werden, so kann es gemäss einer weiteren erfinderischen Fortbildung mit Vorzug nach dem Walzen einer Blankweichglühe bei einer Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 500C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer unterzogen und dann langsam abgekühlt werden. Dabei ist diese thermische Behandlung nicht mit dem Sintern nach dem Stand der Technik zu verwechseln.
Diese Blankweichglühe nach der Erfindung hat nämlich keinerlei Einfluss auf die Eigenschaften der Haftverbindung der zusammenplattierten Materialien, sondern soll lediglich die Gefügestruktur im Innern dieser Materialien so verbessern, dass das Walzgut die für spätere Plattierstiche erforderlichen Eigenschaften aufweist, während bei dem bekannten Verfahren zum Kaltwalzen von Nickel auf Eisen die dem Plattierstich nachgeschaltete thermische Behandlung gezielt gerade nicht zu diesem Zweck, sondern allein zur Vergrösserung der Haftungsnester etwa in der Ebene der Grenzschicht zwischen den zusammenplattierten Materialien dient.
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In weiterer Fortbildung der Erfindung kann-ausgehend von einem Plattiergut nach der Erfindung, das nach dem erfindungsgemässen Plattieren blankweichgeglüht und langsam abgekühlt worden ist-ein kaltplattiertes Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Vierschicht-Metall dadurch hergestellt werden, dass nach
Erstellung einer blankweichgeglühten und langsam abgekühlten Eisen-Nickel-Zweischicht-Platine deren freie
Eisenoberfläche ebenso wie eine Oberfläche einer Eisen-Platine metallisch rein zugerichtet und die beiden
Oberflächen einer Kupfer-Platine metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht und danach diese drei Platinen mit ihren so vorbereiteten Eisenoberflächen jeweils der zwischen ihnen liegenden Kupfer-Platine zugekehrt in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der
Ausgangsgesamtdicke dieser drei Platinen liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen das Walzgut auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird. Ein solches Eisen-Kupfer- Eisen-Nickel-Vierschicht-Metall kann aber alternativ auch dadurch erhalten werden, dass nach Erstellung einer blankweichgeglühten und langsam abgekühlten Eisen-Nickel-Zweischicht-Platine deren freie Eisenoberfläche metallisch rein zugerichtet und die freie Kupferoberfläche einer Eisen-Kupfer-Zweischicht-Platine,
die durch gemeinsames Abwalzen einer Eisen-Platine und einer Kupfer-Platine nach metallisch reiner Zurichtung ihrer einander zugeordneten Oberflächen und deren Aufrauhung auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke beider Platinen liegende Materialdicke und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen des Walzgutes erfolgte Temperaturerhöhung auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer erstellt wurde,
metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht und danach diese beiden Zweischicht-Platinen mit ihren metallisch rein zugerichteten Oberflächen einander zugekehrt in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke dieser beiden Zweischicht-Pla- tinen liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden Abkühlen das Walzgut auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird.
Soll ein kaltplattiertes Nickel-Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Fünfschicht-Metall erzeugt werden, so kann dies mit Vorzug dadurch geschehen, dass nach Erstellung zweier blankweichgeglühter und langsam abgekühlter Eisen-Nickel-Zweischicht-Platinen nach der Erfindung deren freie Eisenoberflächen metallisch rein zugerichtet und die Oberflächen einer Kupfer-Platine metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht und danach diese drei Platinen mit den so vorbereiteten Eisenoberflächen der Eisen-Nickel-Zweischicht-Platinen jeweils der zwischen ihnen liegenden Kupfer-Platine zugekehrt in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke dieser drei Platinen liegende Materialdicke abgewalzt werden und vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen das Walzgut auf eine Temperatur
zwischen etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des Schmelzpunktes von Kupfer gebracht wird. Auf diese Weise kann solches Fünfschicht-Metall nicht nur höchst wirtschaftlich erzeugt werden, sondern auf Grund des Einsatzes nach der Erfindung erzeugten Ausgangsmaterials mit bisher nicht erreichten qualitativ hochwertigen Eigenschaften.
Soll Mehrschicht-Metall mit einer einer Eisenschicht benachbarten aussenliegenden Aluminium-Schicht erzeugt werden, wie dieses insbesondere bei der Herstellung von Rundfunk- und Fernsehröhren
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ausgehend von Mehrschichtmaterial, das in vorstehend erläuterter Weise nach der Erfindung so erzeugt worden ist, dass es eine aussenliegende freie Eisenoberfläche aufweist, vorgesehen sein, dass nach Erstellung der kaltplattierten Mehrschichten-Platine mit aussenliegender freier Eisenoberfläche, beispielsweise einer Eisen-Nickel-Zweischicht-Platine, oder einer Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Vierschicht-Platine,
in blankweichgeglühtem und langsam abgekühltem Zustand deren freie Eisenoberfläche ebenso wie eine Oberfläche einer Aluminium-Platine metallisch rein zugerichtet wird und beide Platinen mit einander zugekehrten metallisch reinen Oberflächen in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der Ausgangsgesamtdicke von Mehrschicht-Platine und Aluminium-Platine liegende Materialdicke abgewalzt werden und das Walzgut nach Erreichen seines Endmasses vor dem nachfolgenden langsamen Abkühlen auf eine unterhalb des Alitierpunktes liegende Temperatur gebracht wird.
Verschiedentlich wird statt eines auf der freien Oberfläche mit Aluminium abgedeckten Mehrschicht-Plattiergutes auch solches Plattiermaterial gefordert, bei dem die freie Eisenoberfläche durch ein
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Edelmetall, wie beispielsweise Silber, oder aber ein Buntmetall, wie beispielsweise Kupfer oder eine
Legierung desselben, sei diese nun Messing, Tombak, Bronze od. dgl., abgedeckt ist.
Auch ein solches
Mehrschicht-Metall lässt sich nach der Erfindung dadurch erstellen, dass in weiterer zweckmässiger Fort- bildung derselben- nach Erstellung der kaltplattierten Mehrschicht-Platine mit aussenliegender freier
Eisenoberfläche, beispielsweise einer Eisen-Nickel-Zweischicht-Platine oder einer Eisen-Kupfer-Eisen-
Nickel-Vierschicht-Platine, in blankweichgeglühtem und langsam abgekühltem Zustand deren freie Eisen- oberfläche ebenso wie eine Oberfläche einer Edelmetall- oder Buntmetall-Platine, nämlich beispielsweise einer Silber-Platine oder einer Kupfer-Platine oder einer Messing-, Tombak- oder Bronze-Platine,
metallisch rein zugerichtet wird und beide Platinen mit einander zugekehrten metallisch reinen Oberflächen in kaltem Zustand gemeinsam am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 30 und 75% der
Ausgangsgesamtdicke von Mehrschicht-Platine und Edelmetall-bzw. Buntmetall-Platine liegende
Materialdicke abgewalzt werden und dass das Walzgut nach Erreichen seines Endmasses vor dem nach- folgenden langsamen Abkühlen auf eine Temperatur zwischen etwa 400 und etwa 50 C unterhalb des
Schmelzpunktes des betreffenden Edelmetalls bzw. Buntmetalls gebracht wird.
Ein weiteres sehr wichtiges Ausgangsmaterial für bestimmte Industriezweige, wie beispielsweise die
Herstellung von Transistoren und sogar auch Dioden, ist ein Material, welches einseitig oder beidseitig auf eine freiliegende Nickelschicht aufplattiert eine Zinnschicht aufweist. Auch hier bietet die Erfindung die wirtschaftliche Grundlage für die Erstellung eines solchen Mehrschicht-Metalls.
Gemäss einer entsprechenden zweckmässigen Fortbildung der Erfindung kennzeichnet sich ein Verfahren zur Herstellung eines einseitig eine aussenliegende Zinnschicht mit dieser benachbarter Nickelschicht und anderseitig eine weitere aussenliegende Nickelschicht oder aber eine beidseitig aussenliegende Zinnschichten mit diesen jeweils benachbarter Nickelschicht aufweisenden Mehrschicht-Metalls dadurch, dass nach Erstellung der kaltplattierten Mehrschicht-Platine mit einseitig oder beidseitig vorhandener aussenliegender Nickelschicht, beispielsweise einer Nickel-Eisen-Nickel-Dreischicht-Platine oder einer Nickel-Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel- Fünfschicht-Platine,
in blankweichgeglühtem und langsam abgekühltem Zustand eine oder beide von deren freien Nickeloberflächen ebenso wie eine freie Oberfläche einer oder zweier Zinn-Platinen metallisch rein zugerichtet werden und die Mehrschicht-Platine mit einer metallisch rein zugerichteten Nickeloberfläche gemeinsam mit einer Zinn-Platine mit deren metallisch rein zugerichteter Oberfläche dieser Nickeloberfläche zugekehrt oder aber die Mehrschicht-Platine mit beidseitig metallisch rein zugerichteter Nickeloberfläche gemeinsam mit zwei Zinn-Platinen mit deren metallisch rein zugerichteten Oberflächen jeweils einer der Nickeloberflächen zugekehrt in kaltem Zustand am Walzspalt eines Walzgerüstes auf eine zwischen 50 und 75% der Ausgangsgesamtdicke dieser Mehrschicht-Platine und der einen oder beider Zinn-Platinen liegende Materialdicke abgewalzt werden.
Weiterhin hat es sich als besonders zweckmässig erweisen, wenn die Blankweichglühe des eine freie Nickeloberfläche aufweisenden Walzgutes bei herabgesetztem Druck der gasförmigen Umgebungsatmosphäre oder unter Schutzgasatmosphäre erfolgt.
Bei einem durchgeführten Ausführungsbeispiel des Verfahrens nach der Erfindung wird 3, 0 mm dickes blankweiches Bandstahl-Material ebenso wie 0, 26 mm dickes blankweichgeglühtes Nickelband auf jeweils einer Oberfläche durch Bürsten mit Kunststoffbürsten metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von etwa 1, 5 pm gebracht, wobei jegliche Beizrückstände und kohlenstoffverarmte Bereiche der Aussenoberflächen dieser Platinen abgetragen sind, so dass beide Platinen bestmögliche Fliesseigenschaften jeweils über ihrem gesamten Querschnitt besitzen.
Diese beiden so zugerichteten Platinen werden mit ihren metallisch rein zugerichteten Oberflächen einander zugekehrt dem Walzspalt eines Duowalzgerüstes mit Walzendurchmessern von 400 mm zugeführt und dort auf eine Austrittsdicke (Restdicke) von 1, 30 mm abgewalzt. Dem Abwalzen nachgeschaltet wird das Walzgut aufgehaspelt, wobei eine Aluminium-Folie zum Einlaufen gebracht wird, damit kein Eisenabrieb auf der Nickelseite anklebt und in der bereits beschriebenen Weise die Eigenschaften des Walzgutes insbesondere im Hinblick auf seinen bestimmungsgemässen späteren Gebrauch vermindert.
Beim Walzen wurden sowohl die Walzenoberflächen als auch die aussenliegenden Oberflächen der beiden miteinander
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anderseits durch eine dieser walzendrehungsmässig nachgeschaltete Dochtanordnung, über welche der Benetzungsfilm sowohl hinsichtlich seiner Schichtdicke als auch hinsichtlich seiner örtlichen Verteilung über der Länge der Plattierwalzen gleichmässig verteilt wurde und darüberhinaus auch noch die erstmalig durch die Erfindung gegebene Möglichkeit ausgenutzt wurde, auf Grund der dadurch bewirkten verhältnismässig geringen Temperaturen an der Oberfläche des Walzgutes und der Plattierwalzen jetzt über diese Dochtanordnung den für die Endqualität des späteren Walzgutes gefürchteten Eisenabrieb so abzuheben, dass er nicht mehr schädlich ist.
Das so erhaltene Walzgut wird anschliessend ohne weitere thermische Behandlung auf das gewünschte Abmass, nämlich beispielsweise eine Enddicke von 1, 0 mm, gewalzt und kann jetzt als Ausgangsmaterial für die Erstellung weiterer Mehrschicht-Metalle mit zusätzlichen Plattierungsauflagen zur Verfügung stehen. Soll dieses Material Endmaterial darstellen, so kann es mit einem oder mehreren weiteren Walzstichen auf das jeweilige gewünschte Abmass heruntergewalzt werden, u. zw. dies ohne jegliche weitere thermische Behandlung.
Soll dieses Material allerdings als Ausgangsmaterial für nachfolgende weitere Aufplattierungen Verwendung finden, so wird es anschliessend einer Entfettung unterzogen, um von seinen Oberflächen die noch vorhandenen Rückstände des Kühl- und Schmiermittels zu entfernen, und anschliessend bei einer
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Dreischicht-Material erstellt werden, so ist die Rauhigkeit der metallisch rein zugerichteten freien Eisenoberfläche ohne wesentliche Bedeutung. Es braucht lediglich eine Oberfläche des aufzuplattierenden Aluminium-Materials auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht zu werden. Aluminium-Platine und ordnungsgemäss zugerichtete Eisen-Nickel-Zweischicht-Platine werden dann dem Walzspalt eines Walzgerüstes zugeführt und in diesem abgewalzt. Die Dicke der Aluminium-Platine beträgt dabei 0, 15 mm.
Das lichte Mass des Walzspaltes beträgt 0, 6 mm. Damit hat die Austrittsdicke des Aluminium-Eisen-NickelDreischicht-Metalls den Wert von etwa 52, 25% der Anstichdicke. Dieses Walzgut von 0, 6 mm Dicke wird anschliessend in bekannter Weise auf das gewünschte Endmass abgewalzt und danach auf eine Temperatur von etwa 500 C und damit mit Sicherheit unterhalb des Alitierpunktes A gebracht, wobei an sich kleinere Abweichungen von dieser Temperatur je nach Wahl der Dicke der Aluminiumschicht des Aluminium-EisenNickel-Dreischicht-Metalls im Bereich von etwa 40 C zugelassen werden können, im übrigen diese gewählte Temperatur möglichst weitgehend konstant gehalten werden sollte.
In der gleichen Weise wird bei einem andern Ausführungsbeispiel, ausgehend von dem vorbeschriebenen Eisen-Nickel-Zweischicht-Platinenmaterial, statt der Aluminium-Platine eine Kupfer-Platine von 0, 15 mm Dicke aufplattiert. Das Ergebnis ist dann ein gleichfalls erwünschtes Kupfer-Eisen-Nickel-Dreischicht-Metall. Gegenüber der Aufplattierung von Aluminium ist allerdings zu berücksichtigen, dass bei der Plattierung von Kupfer sich eine thermische Behandlung bei einer Temperatur zwischen etwa 500 und etwa 800 C anschliesst. In gleicher Weise kann statt Kupfer auch beispielsweise Silber oder eine Legierung von Kupfer mit andern Nichteisenmetallen, wie beispielsweise Bronze, darunter auch Silberbronze, Messing, Tombak od. dgl., aufplattiert werden.
In solchen Fällen ist lediglich darauf zu achten, dass die sich an den Plattierwalzvorgang anschliessende thermische Behandlung bei einer Temperatur erfolgt, die mit Sicherheit unterhalb des Schmelzpunktes des aufzuplattierenden Edelmetalls oder Buntmetalls liegt.
Bei einem andern durchgeführten Ausführungsbeispiel wurde die bereits beschriebene Eisen-Platine von 3, 0 mm Dicke nunmehr beidseitig metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht. Statt wie bisher einseitig wurde nun auf beiden Seiten jeweils eine ihrerseits gleichfalls metallisch rein zugerichtete und auf eine Rauhigkeit von 1 pm gebrachte Nickel-Platine aufgebracht, die jeweils eine Dicke von 0, 26 mm besass. Die Anstichdicke betrug damit 3, 52 mm. Das Abwalzen erfolgte an einer lichten Walzspaltweite von 1, 45 mm.
Damit betrug der in bezogener Stichabnahme gemessene Walzdruck 56% bzw. die bezogene Austrittsdicke 445KO.
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Zinn, nachdem dieses Walzgut auf ein Abmass von 1, 0 mm Gesamtdicke heruntergewalzt wurde. Nach einer Blankweichglühe unter Schutzgasatmosphäre auf der Basis von Verwendung von Erdgas oder aber unter Vakuum von einigen Torr und anschliessendem langsamem Abkühlen wurde die eine freie Nickeloberfläche dieser Nickel-Eisen-Nickel-Dreischicht-Platine metallisch rein zugerichtet. Gleichzeitig wurde eine Zinn-Platine einer Dicke von 0, 15 mm auf einer Oberfläche rein zugerichtet und mit dieser Oberfläche der metallisch rein zugerichteten Nickeloberfläche der genannten Dreischicht-Platine zum Einlaufen in den
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Walzspalt eines Walzgerüstes gebracht.
Die Austrittsdicke bzw. lichte Weite des Walzspaltes betrug dabei
0, 2 mm. Die Dicke der Zinnbeschichtung im fertigen Plattiergut betrug dabei etwa 20 pm.
Bei der Herstellung eines Mehrschichten-Metalls, bei welchem statt einer Eisen-Platine eine
Mehrschicht-Platine- mit beidseitig aussenliegenden Eisenoberflächen und dick-massivem Kupferkern verwendet ist, ergaben sich folgende Verhältnisse. Es wurde erst einmal eine Eisen-Kupfer-Eisen-Drei- schicht-Platine dadurch hergestellt, dass zwei Eisen-Platinen von jeweils 0, 82 mm Dicke auf jeweils einer
Seite metallisch rein zugerichtet wurden. Gleichzeitig wurde eine Kupfer-Platine von 1, 25 mm Dicke auf beiden Oberflächen metallisch rein zugerichtet. Diese Kupfer-Platine wurde dann zwischen den beiden vorbereiteten Eisen-Platinen mit ihr jeweils zugekehrten metallisch rein zugerichteten Eisenoberflächen an einem Walzspalt eines Walzgerüstes von 1, 05 mm lichter Weite abgewalzt.
Die bezogene Austrittsdicke dieses Walzgutes betrug damit etwa 36, 3%. Hieran schloss sich ein Planstich an, mittels dessen das Walzgut auf eine einheitliche Dicke von 1, 0 mm gebracht wurde. Nach in bereits beschriebener Weise erfolgtem
Entfetten schloss sich eine Blankweichglühe bei einer Temperatur zwischen etwa 500 und 8000C an.
Nunmehr wurde eine der freien Eisenoberflächen dieses Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platinenmaterials metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht. Gleichzeitig wurde eine
Nickel-Platine von 0, 08 mm Dicke auf einer Seite metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht. Beide Platinen, nämlich die Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Platine von 1, 0 mm
Dicke und die Nickel-Platine von 0, 08 mm Dicke, wurden mit einander zugekehrten metallisch reinen
Oberflächen am Walzspalt eines Walzgerüstes abgewalzt, dessen lichte Weite 0, 54 mm betrug. Die bezogene
Austrittsdicke des sich ergebenden Eisen-Kupfer-Eisen-Nickel-Vierschicht-Metalls betrug somit 50%.
Dieses so gewonnene Vierschicht-Metall wurde nunmehr nach vorangegangener Entfettung einer
Blankweichglühe bei einer Temperatur gleichfalls zwischen etwa 500 und etwa 800 C und einem Unterdruck von einigen Millibar oder aber auf der Basis von Erdgas erzeugter Schutzgasatmosphäre unterzogen.
Anschliessend wurde die freie Eisenoberfläche dieses Vierschicht-Metalls metallisch rein zugerichtet.
Gleichzeitig wurde eine Oberfläche einer Aluminium-Platine von 0, 07 mm Dicke metallisch rein zugerichtet. Nunmehr wurden diese Vierschicht-Platine und diese Aluminium-Platine mit einander zugekehrten metallisch reinen Oberflächen dem Walzspalt eines Walzgerüstes zugeführt und an dessen lichter Weite von 0, 4 mm abgewalzt. Das Ergebnis war bei einer bezogenen Austrittsdicke von etwa 65, 5% ein Aluminium-EisenKupfer-Eisen-Nickel-Fünfschicht-Metall von 0, 4 mm Dicke, welches nunmehr bereitstand für weiteres Abmasswalzen entsprechend den jeweiligen Anforderungen des weiteren Einsatzes.
Im Falle, dass das in der beschriebenen Weise erstellte Eisen-Kupfer-Eisen-Dreischicht-Material beidseitig mit Nickel plattiert werden soll, werden auch beide freien Eisenoberflächen dieses Materials metallisch rein zugerichtet und auf eine Rauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht. Entsprechend wird die eine freie Oberfläche nicht nur einer, sondern zweier Nickel-Platinen gleichfalls metallisch rein zugerichtet und auf eine Oberflächenrauhigkeit von mindestens 1 pm gebracht. Zwischen diesen beiden Nickel-Platinen wird nunmehr die so vorbereitete Dreischicht-Platine mit ihren freien Eisenoberflächen jeweils einer metallisch rein zugerichteten Nickeloberfläche je einer der beiden Nickel-Platinen zugekehrt im Walzspalt eines Walzgerüstes abgewalzt. Die Nickel-Platinen haben jeweils eine Dicke von 0, 08 mm, so dass sich eine Anstichdicke von insgesamt 1, 16 mm ergibt.
An einem Walzspalt von 0, 54 mm abgewalzt ergibt das eine bezogene Austrittsdicke von 46, 6%. Dieses Fünfschicht-Metall wird jetzt nach in beschriebener Weise erfolgender Entfettung in gleichfalls beschriebener Weise blankweichgeglüht.
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The invention relates to a method for the production of multilayer metal by means of cold plating of nickel on iron, with at least one nickel blank and one blank each having a free iron surface, each with purely metallically trimmed and roughened surfaces facing each other rolled in the cold state at the roll gap of a roll stand will.
In radio and television tube production, multilayer metal is required in which
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Nickel-iron-nickel three-layer metal, iron-copper-iron-Niekel-four-layer metal, aluminum-iron-copper-iron-nickel-five-layer metal and nickel-iron-copper-iron-nickel-five-layer metal.
Hot plating is known for plating nickel on iron. However, experience has shown that this brings with it too much iron abrasion, often in the form of iron flakes, which is deposited on the nickel side during rolling and / or is the cause of scratch marks, both of which impair the
Nickel surface of the rolling stock, the electrical properties are sensitive to disruptions. A removal of the abrasion, namely abrasion brought along on the blanks fed to the roll gap from the upstream conveyor rollers and abrasion from the plating process itself
Plating rolls, by means of sandpaper or the like. Is not possible during hot rolling because the
Cladding rollers are too hot.
In the case of hot plating, as in the case of
Cold plating the material to be clad is often wound up after the roll pass. It comes to
Contact of iron surfaces on nickel surfaces and thus damage to the latter. Apart from the high energy requirement, hot plating also has the further disadvantage that it is practically impossible to produce larger ring weights. The rolling of thin foils without them
Winding up is also not possible. Furthermore, it is not possible to produce a nickel-iron-nickel three-layer metal without subsequent grinding, in which case a quality that meets the requirements only insufficiently can be achieved. The hot-clad rolling stock must always be pickled after the cladding pass.
By such a pickling treatment with sulfuric acid, hydrofluoric acid or
Nitric acid or mixtures thereof arise in both the iron and the nickel of the material to be plated
Damage because the carbon present on the surface is extracted and still remains deposited as surface smear. This reduces the electrical properties and also makes the material porous and therefore unusable on its surfaces. In addition, the residues smear the rollers, which again affects the quality of the rolled stock. For this reason, when hot plating, additional complex operations must first be provided for the combustion-related removal of the deposited graphite and then for the mechanical removal of the carbon-depleted and therefore brittle surface layers of the iron and nickel.
In order to avoid these disadvantages, attempts have already been made to cold-plate nickel on iron. It was based on the unanimous opinion in the professional world that the mechanism of action of holding together two metal layers clad together is based on interatomic bonding forces, for the achievement of which it is necessary to provide surfaces that are as smooth as possible and yet extremely clean on both boards to be clad together, in order to bring the surface layer atoms of both boards as close as possible to one another through mechanical preparation. The result of the cold rolling of blanks prepared in this way is the formation of a large number of discrete bonding nests which, however, are insufficient for the two blanks to be sufficiently held together and with one another.
For this reason, according to the known method of cold plating of nickel on iron, sintering of the rolled material must be followed, which causes the individual discrete bond nests to expand laterally towards one another and thereby sufficiently enlarge the bond.
This opinion of experts is supported, which is due to the necessity of a downstream sintering with the necessary space, personnel and investment requirements and their considerable consumption of operating resources and in particular of energy and also the further need to create a not only particularly pollution-free , but also in the microscopic, particularly fine surface structure, has led to a relatively expensive and very labor-intensive process of cold plating nickel on iron, through the observation that a wavy formation of the boundary zone between the two blanks to be plated on top of one another usually leads to mutual penetration of both later during rolling Materials leads,
which in places not only through
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the total thickness of a material passes through, but also into a further cladding layer optionally arranged on the opposite side. That leads in the end to one
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corresponds. Multilayer metals with very high stress resistance, as required for the production of radio tubes and television tubes, must, however, have as precisely defined pure metal layers as possible with only extremely small boundary layers in terms of their thickness
Section analysis is practically negligible. The result is that despite the high workload and
Expenditure on the yield of qualitatively usable plating material is relatively low and therefore the cost price of the same is relatively high.
Here comes the particularly disadvantageous
This is borne out by the fact that in this known cold cladding process, hot rolled material can practically not be used as an iron blank because the surface that is to be considered as the adhesive surface
The iron surface of such an iron blank is insufficient, d. H. with the required
Delicacy, can be trimmed.
A cold roll cladding process has also become known from DE-OS 1627763. It takes two
Rolling processes, u. between. A first to create a so-called raw binding and a second to
Establishing the final connection. When coating an iron plate with a nickel plate, a total degree of deformation of over 60% is required. The consequence of this is that, due to the blocking of the lattice construction defects known as dislocations, which occurs here, the entire workpiece becomes relatively brittle. Subsequent heat treatment cannot be avoided if bending loads are to be expected. The necessity of two rolling processes in the known method is also laborious and expensive.
The disadvantage here is the fact that the raw binding produced during the first rolling process should only be very weak and certainly not sufficient to absorb the tensions that occur when winding a clad strip, so that a
Detachment of the applied layer is easily possible. As a result, there are two in the known method
Cold rolling stands set up one behind the other, through which the strip to be processed must be passed without intermediate storage. This means an increased expenditure of capital, material and personnel, which undoubtedly has a negative effect on the economic efficiency of this process.
Finally, DE-OS 1527572 reveals a process for the production of a metal-coated steel foil in which, inter alia, nickel or a nickel alloy can also be used as the coating material. In this method, however, the coating material is first applied to the base material preferably by electrolytic means or the like, and only then does a rolling process take place to thin the already coated steel strip.
As a result, this known method is not a real plating method.
In contrast, the invention is based on the object of creating a method for the production of multilayer metal by means of cold plating of nickel on iron, in which the disadvantages of hot plating are eliminated with simple and inexpensive means, as are the known cold plating processes of nickel on iron described , and a possibility is shown to produce a multi-layer metal with nickel plating on iron of a previously unattained quality not only in terms of its electrical but also its mechanical properties in a particularly economical manner and with little investment and labor that was previously unattainable .
The invention, which, as stated at the beginning, relates to a method for the production of multilayer metal by means of cold plating of nickel on iron, at least one nickel plate and one plate having a free iron surface, each with purely metallically trimmed and roughened surfaces facing each other in cold state at the roll gap of a roll stand is characterized in that the surfaces facing each other are brought to a roughness of at least 1 µm and in a single cold rolling process together to a material thickness between 20 and 60% of the initial total thickness (piercing thickness) of both blanks ( Outlet thickness) are rolled,
The outer surfaces of both blanks as well as the roller surfaces coming into contact with them are rinsed with a coolant and lubricant which at a temperature of 250 C has a dynamic viscosity of at least 140000 Pa. s, and then the rolling stock is slowly cooled.
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While in this preferred embodiment of the invention a continuous iron plate is used as the base support for the nickel plating, other base material can also be used expediently within the scope of the invention if this is a free one serving as an adhesive surface
Has iron surface. An inventive development is accordingly directed to a method for producing a cold-plated iron-copper-iron-nickel four-layer metal and starts from one
Iron-copper-iron three-layer board that was created before the subsequent plating of the nickel board.
The method for producing this iron-copper-iron-nickel four-layer metal by means of cold plating according to this inventive concept is characterized in that a
Iron-copper-iron three-layer board is produced by either cleaning a copper board with a metallically pure surface with a roughness of at least 1 μm together with an iron board likewise having a metallically pure surface with facing metallically pure
Surfaces in the cold state at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the
Starting total thickness of both blanks lying material thickness are rolled and before the subsequent slow cooling of this rolling stock to a temperature between about 400 and about 500C below
The melting point of copper is brought and then the free copper surface
metallically pure trimmed and brought to a roughness of at least 1 pm and this iron-copper two-layer board together with an iron board also having a metallically pure surface with mutually facing metallically pure surfaces in the cold state at the roll gap of a roll stand on a between 30 and 75% of the initial total thickness of copper-iron two-layer circuit board and
The thickness of the material lying on the iron blank is rolled down and, before the subsequent slow cooling, this rolling stock is brought back to a temperature between about 400 and about 500C below the melting point of copper,
or a copper plate with a metallic clean surface on both sides with a roughness of at least 1 μm between two iron plates, each with a likewise metallic clean surface facing one of the copper surfaces, in the cold state together at the roll gap of a roll stand to an amount between 30 and 75% the initial total thickness of all three blanks lying material thickness are rolled and before the subsequent slow cooling this rolling stock is brought to a temperature between about 400 and about 50 C below the melting point of copper, and that this iron-copper-iron three-layer plate after it one of its free iron surfaces has been made metallic clean and brought to a roughness of at least 1 pm,
with this surface of a nickel blank, which is likewise made of pure metal and brought to a roughness of at least 1 μm, facing in the cold state at the roll gap of a roll stand together with this nickel blank to between 20 and 60% of the initial total thickness of iron-copper Iron three-layer blank and nickel blank material thickness are rolled down, the outer surfaces of these two blanks as well as the roller surfaces coming into contact with them are rinsed with a coolant and lubricant, which at a temperature of 250 C has a dynamic toughness of at least 140,000 Pa. s, and then this rolling stock is slowly cooled.
It has been found to be particularly preferable if both blanks are rolled to between 30 and 45% of their common initial total thickness (piercing thickness).
According to a further inventive concept expediently developing the invention, nickel plates can advantageously also be plated in the manner according to the invention on both free surfaces of an iron plate. This inventive concept, which is directed to a process for the production of a cold-plated nickel-iron-nickel three-layer metal, is characterized in that an iron plate, which has been made metallic on both sides and has surfaces with a roughness of at least 1 μm, is placed between two, each with a likewise pure metallic finish and to a roughness of at least 1 pm of one of the iron surfaces facing nickel blanks in the cold state together at the roll gap of a roll stand to between 35 and 50% of the initial total thickness (piercing thickness)
of all blanks (exit thickness) are rolled down, whereby the outer surfaces of the two nickel blanks as well as the roller surfaces that come into contact with them are rinsed with a coolant and lubricant which at a temperature of 250 C has a dynamic toughness of at least 140,000 Pa. s, and then the rolling stock is slowly cooled.
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With this inventive concept, too, the central iron board can be replaced by a multilayer board which has a free iron surface on both sides. According to this the
Invention expediently developing inventive ideas is characterized by a method for producing a cold-plated nickel-iron-copper-iron-nickel five-layer metal in that an iron
Copper-iron three-layer circuit board is manufactured,
either by placing a copper plate with a metallically pure surface with a roughness of at least 1 μm together with an iron plate also having a metallically pure surface with facing metallically pure surfaces in the cold state at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the Starting total thickness of both blanks are rolled down and, before the subsequent slow cooling, this rolling stock is brought to a temperature of about 400 and about 50 C below the melting point of copper and then the free copper surface is made metallic and brought to a roughness of at least 1 pm and this iron-copper two-layer circuit board together with an iron circuit board, which likewise has a metallically pure surface, with metal facing each other
pure
Surfaces in the cold state at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the
Starting total thickness of copper-iron two-layer blank and iron blank are rolled down the thickness of the material and before the subsequent slow cooling of this rolled material back to a
Temperature is brought between about 400 and about 500C below the melting point of copper,
or a surface that is metallically pure on both sides and has a roughness of at least 1 μm
Copper circuit board between two each with a likewise metallically pure surface of one of the
Iron blanks facing copper surfaces in a cold state together at the roll gap of a
Roll stand to a thickness between 30 and 75% of the initial total thickness of all three blanks
Material thickness are rolled and before the subsequent slow cooling of this rolling stock to a
Temperature is brought between about 400 and about 500C below the melting point of copper, and that this iron-copper-iron three-layer circuit board, after its two free iron surfaces have been made metallic clean and brought to a roughness of at least 1 pm,
between two each with a likewise pure metallic finish and a roughness of at least
1 to the surface of one of the iron surfaces facing nickel blanks in the cold state are rolled together at the roll gap of a roll stand to a material thickness between 35 and 50% of the initial total thickness of the two nickel blanks and the iron-copper-iron three-layer blank, with the outer surfaces of the two nickel plates as well as those with these in
Contacting roller surfaces are rinsed with a coolant and lubricant, which at a temperature of 2500C has a dynamic viscosity of at least 140000 Pa. s, and then this rolling stock is slowly cooled.
The invention thus goes a way that is completely contrary to the previous opinion of the professional world, insofar as the field of cold plating is concerned. While experts have so far considered it essential that the surfaces to be clad together, namely the free nickel surface on the one hand and the free iron surface on the other, are each prepared to be as smooth as possible, i.e. the lowest possible surface roughness, i.e. any undulation in the boundary layer between It is important to avoid meticulously between the two boards to be cladded together, in order to achieve the closest possible interatomic distance on the largest possible surface, the invention takes the exact opposite approach of providing such a roughness in a targeted manner, albeit to a certain predetermined extent.
The invention provides for a relatively large roughness of more than 1 μm, which is in any case contrary to the previous knowledge in the specialist field.
The invention is also based on a surprising finding, namely the finding, which cannot be expected on the basis of the specialist knowledge of the prior art, that a not only sufficient but unexpectedly good bond in the intermediate layer between the two boards to be cladded together can be achieved by using both boards in a state to each other that could be referred to as standing on stilts from a microscopic point of view, kept fed to the roll gap of a roll stand and rolled there with a correspondingly high pressure, provided that appropriate further measures are taken to get the rolling process under control.
This includes the fact that, in contrast to the prior art, the invention has dealt with some parameters which up to now have not been assumed to have an influence on the quality of the bond between the two boards to be cladded together. This is particularly true
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the influence of the rolling friction coefficient and the roll temperature of the roll stand as well as the temperature on the surface of the rolling stock passing through the roll gap. The relationship between lubrication and
Cooling during rolling has not yet been finally clarified.
It has so far been found that, with good oil lubrication, the deformation resistance falls with increasing rolling speed
The deformation efficiency increases, but this statement contradicts the
Experience that the heating of the rolling stock in the course of the cold rolling process has an unfavorable influence on the deformation efficiency, u. betw. increasingly with pass decrease and rolling speed, both of which determine the degree of heating.
While it is to be expected that the
Resistance to deformation occurs with abundant oil lubrication and high rolling speeds, experience so far shows that, especially at high rolling speeds, the deformation resistance does not fall with increasing rolling speed with good oil lubrication, but this effect is canceled out by the opposing heating effect, which is achieved through rolling force measurements has been confirmed. The experts assumed that one could either cool with rolling oil, which has a particularly good lubricity, or with a rolling emulsion, which has a particularly high cooling ability due to its water content, the cooling by evaporation of water, the
Lubrication takes place through the oil contained in the emulsion.
However, the use of oil lubrication or emulsion cooling depends on the rolling speed and, for the rest, on the
Sensitivity of the rolling stock. With oil cooling, you have to accept greater heating of the rolling stock with its unfavorable influence on the deformation efficiency, with emulsion cooling you have to accept poorer roller lubrication and thus also impairment of the deformation efficiency. However, this purely theoretical knowledge has not yet been expressed in experimentally determined or determinable figures.
For the first time, the invention recognized the influence of cooling and lubrication during the rolling process for the quality of the adhesion of the blanks clad together in their boundary layer. It proposes the use of a very specific flushing agent provided according to the invention for the rolls to control the heating conditions of both the rolling stock and the rolls of the roll stand. between this depending on the related stitch decrease provided according to the invention. The surprising result of this is twofold. On the one hand, it should be noted that the interaction between the two blanks to be cladded together, which is provided according to the invention and can be described as stilt-like, and which is achieved by the roughness provided according to the invention, with the inventive lubrication or
Cooling, an adhesive bond of the plates that are clad together occurs in their boundary layer to one another, which on the one hand has no relationship to a mechanical interlocking with the undulations in the boundary layer feared for the intended use of such cladding goods, but on the other hand, nevertheless, an adhesion of the layers to one another which has not yet been achieved in terms of quality, is extremely causes small and defined boundary layer thickness and thickness distribution. On the other hand, the surprising thing is that the well-known subsequent sintering of the rolled or clad material is not necessary for a sufficient adhesive bond.
The mechanism of action of this surprising phenomenon has not yet been clarified, but it is assumed that the stilts formed by the minimum roughness provided according to the invention are not only flattened under the effect of the roller pressure determined by the according to the invention provided measure of the related stitch decrease, but are squeezed laterally into the roughness trenches that the result is a particularly smooth and contamination-free surface of both blanks to be cladded together, but this specifically only at the moment of the formation of the flow separation in the roll gap, and thus in an instant,
where due to the previous pushing away of the rolling stock against the rolling feed direction, on the one hand, a temperature increase has occurred and, on the other hand, after the moment when the feed speed of the rolling stock and the roll circumferential speed in the direction of the exit of the roll gap are equal, a further temperature increase due to friction in the course of a relative movement of the rolling stock to the roll surface in the opposite direction, namely in the roll feed direction occurs. It should be emphasized that these friction conditions do not occur in the respective boundary layer of the blanks to be cladded together, but in the contact acceptance areas between the respective outer surfaces of the rolling stock and the cladding rollers. So far, experts have not considered these relationships at all.
The invention, however, tries to be specific to the invention
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targeted influencing of these frictional relationships, which can be designated as "external relationships"
Outer surfaces of the rolling stock and the plating rollers the process of achieving a high quality adhesive bond inside the rolling stock, namely in the boundary layers of its individual
Boards, to influence favorably for the intended purpose.
The result achieved in this way is just as astonishing as it is economically valuable, in that the entire previously required complex process of fine-tuning the surfaces to be cladded can be omitted, instead it has to be replaced by roughening to an inventively specified minimum, which requires only relatively little effort, and on the other hand also the sintering treatment, which hitherto necessarily had to be followed after the rolling process, can be dispensed with, namely by surprisingly the rolling process itself in the roll gap, u. between, presumably, both in the area before and in the area after the flow divider, the necessary adhesive bond of sufficient strength is established.
It has also been found to be particularly preferable to use a coolant and lubricant which has a dynamic viscosity of at least 100,000 Pa at a temperature of 300.degree. s has. Bone oil or castor oil or a mixture of at least two oils or one has been used with success
Emulsion of oil and at least one liquid organic and / or inorganic compound used as a coolant and lubricant, in which by mixing the individual components at a predetermined temperature value, for example 250 or 300 C, a decrease in the slope of the
Increase in dynamic toughness is achieved with falling temperature.
Furthermore, it has proven to be expedient if, before rolling, the surfaces of the nickel blanks provided as adhesive surfaces are brushed to give them a clean metallic finish and roughened. In the same way, the free iron surfaces provided as adhesive surfaces can be used as
Counter-plate to a nickel-plate serving plates are metallically dressed and roughened. It should also be emphasized here that this counterplate is a massive one
Iron board or a composite board with external iron surfaces can act. In addition, it has proven particularly useful if plastic brushes are used for brushing.
On the other hand, it has proven to be particularly useful if, before rolling, the free iron surfaces of the counterplate to a nickel plate, which are provided as adhesive surfaces, are made pure metallic by applying steel grain at an angle and roughened. As a result, not only burned oil soot, kinks, etc. Like., And mechanical damage, such as. B.
Scratches with material displacements, which are also referred to as scratch knots, are eliminated, but also particularly promotes adhesion during plating, which so far can only be explained by the assumption that a particularly large number of finest stilts are formed in the surface layer that will later serve as a boundary layer.
Furthermore, a further expedient development of the invention has proven particularly useful, which deals with the treatment of the outer surfaces of the blanks to be cladded before the rolling process. While - as already explained above - experts have not yet dealt at all with the relationships in the contact layers between external surfaces and plating roller surfaces and their influence on the quality of the plating, this concept of the invention provides for a special influence on these external surfaces of the blanks to be cladded together. In addition to the lubrication prescribed according to the invention, these are also prepared mechanically for various reasons. This is about two things.
On the one hand, the treatment according to this concept of the invention is intended to favorably influence the friction between the rolling stock and the cladding rollers and thus also the heat generation in the cladding stock, and on the other hand, the throughput rate, ie. H. the production speed of the plating, beyond the extent already increased by the invention as such, can be significantly increased by the fact that existing carbon-depleted and therefore brittle and poorly flowable surface areas of the raw plating material, namely the outer surfaces of the blanks to be cladded together, are removed as well as impurities from previous operations, such as hot rolling or pickling or the like.
According to this inventive concept, a method for the production of a cold-plated multi-layer metal with a free iron surface, which expediently develops the invention, is characterized in that, before rolling, this free iron surface, which is not intended as an adhesive surface, of the plate serving as a counter plate to a nickel plate, is subjected to oblique application of steel grain Coarse contamination and / or a thin outer layer can be removed. Here can
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Just as in the treatment of the free iron surfaces of the counterplate provided as adhesive surfaces for oblique blasting, aluminum-free carbon-rich steel grain can be used. Furthermore, it has proven particularly useful if, for oblique blasting, blasting grain with a grain size of at least 0.15 mm
Diameter is used.
For the first time, the invention offers the possibility of processing hot-rolled blank material on an industrial scale. If such a material is to be used on the iron side as a starting material, then, according to a further inventive development, this hot-rolled blank material is used before rolling
Recrystallization annealing at a temperature roughly corresponding to point A. in the iron-carbon phase diagram in a protective gas atmosphere or at a reduced pressure of the gaseous one
Subjected to ambient atmosphere. This eliminates various unfavorable properties of the otherwise cheap hot rolled material.
If, in the past, hot-rolled steel was to be used, it had to be at a temperature of around due to the inevitable scale formation during hot rolling
650 to about 740 C can be normalized, whereby this normalization is very difficult to control and practically leads to non-uniform microstructures with non-uniform grain sizes and thus non-uniform strength properties. In addition, when casting the steel, it is necessary to calm it down with aluminum grit in order to keep the formation of cavities and segregation in the cast steel block to a minimum. During the rolling process, these microaluminum particles are then released to the surface layer of the rolling stock and form the cause of the feared later aluminizing.
These negative influences of hot rolled steel material are caused by the
Recrystallization annealing made harmless according to this inventive concept. It has been found to be particularly preferable if natural gas is used to form the protective gas atmosphere.
According to a further development of the invention, any abrasion particles can be continuously removed from the plating rollers during the rolling. The invention provides the prerequisite for this for the first time. It has been found that despite the high pressures required for the plating of nickel on iron according to the invention and the resulting high temperatures in the rolling stock and in the plating rolls, this temperature does not assume the values as is the case with hot rolling so that there is definitely the possibility of keeping both the iron surface and the nickel surface of the rolling stock free from abrasion. The desired consequence of this is a further improvement in the quality of the material to be clad.
While a sintering process is unavoidable in conventional cold plating to achieve a sufficient bond between the clad materials, according to the invention the rolling stock does not need to be further thermally treated from the point of view of creating this bond. Rather, the rolling stock is rolled to its intended final dimensions in one or more subsequent rolling passes without an intermediate temperature treatment, unless it has to serve as the starting material for further subsequent plating processes. The rolling stock can expediently be reeled up, and in the case of a free iron surface, a cover sheet covering this can also be reeled up.
As such a cover sheet, a thin aluminum foil can be used with preference, which after the rolling process the rolling stock on its iron side, i.e. H. its free iron surface covering, is supplied, provided that it is rolling stock with such a free iron surface.
If, on the other hand, the rolling stock is to be used as a starting material for subsequent plating, it can, according to a further inventive development, preferably be subjected to a bright soft anneal after rolling at a temperature between about 400 and about 500C below the melting point of copper and then slowly cooled. This thermal treatment should not be confused with sintering according to the prior art.
This bright soft annealing according to the invention has no influence on the properties of the adhesive connection of the clad materials, but is only intended to improve the structure inside these materials so that the rolling stock has the properties required for later plating passes, while in the known process for cold rolling nickel on iron, the thermal treatment following the plating stitch is specifically not used for this purpose, but solely to enlarge the adhesion nests roughly in the plane of the boundary layer between the clad materials.
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In a further development of the invention, starting from a cladding material according to the invention which has been brightly soft annealed after the plating according to the invention and slowly cooled, a cold-plated iron-copper-iron-nickel four-layer metal can be produced in that after
Creation of a brightly annealed and slowly cooled iron-nickel two-layer circuit board
Iron surface as well as a surface of an iron plate and the two of them made pure metal
Surfaces of a copper plate are made metallically pure and brought to a roughness of at least 1 μm and then these three plates with their iron surfaces prepared in this way each facing the copper plate lying between them in the cold state together at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75 % of the
Starting total thickness of these three blanks lying material thickness are rolled and before the subsequent slow cooling, the rolling stock is brought to a temperature between about 400 and about 50 C below the melting point of copper. Such an iron-copper-iron-nickel four-layer metal can alternatively also be obtained in that, after the creation of a brightly soft annealed and slowly cooled iron-nickel two-layer plate, its free iron surface is made metallic and the free copper surface is iron-copper -Two-layer circuit board,
The result of rolling an iron blank and a copper blank after a clean metallic finishing of their mutually associated surfaces and their roughening to a roughness of at least 1 pm in the cold state at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the initial total thickness of both blanks Material thickness and before the subsequent slow cooling of the rolling stock, the temperature was increased to a temperature between about 400 and about 50 C below the melting point of copper,
metallically pure trimmed and brought to a roughness of at least 1 pm and then these two two-layer blanks with their metallically pure trimmed surfaces facing each other in the cold state together at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the initial total thickness of these two two-layer plates Tinen lying material thickness are rolled and before the subsequent cooling, the rolling stock is brought to a temperature between about 400 and about 50 C below the melting point of copper.
If a cold-plated nickel-iron-copper-iron-nickel five-layer metal is to be produced, this can preferably be done by making their free iron surfaces metallically pure after the creation of two brightly soft annealed and slowly cooled iron-nickel two-layer plates according to the invention trimmed and the surfaces of a copper board are made metallically pure and brought to a roughness of at least 1 pm and then these three boards with the iron surfaces of the iron-nickel two-layer boards prepared in this way each facing the copper board lying between them in a cold state are rolled together at the roll gap of a roll stand to a material thickness between 30 and 75% of the initial total thickness of these three blanks and, before the subsequent slow cooling, the rolling stock to a temperature
is brought between about 400 and about 50 C below the melting point of copper. In this way, such five-layer metal can not only be produced in a highly economical manner, but also on the basis of the use of the starting material produced according to the invention with high-quality properties not previously achieved.
If multilayer metal is to be produced with an outer aluminum layer adjacent to an iron layer, as is the case in particular in the manufacture of radio and television tubes
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starting from multi-layer material, which has been produced according to the invention in the manner explained above so that it has an external free iron surface, it can be provided that after the creation of the cold-plated multi-layer circuit board with an external free iron surface, for example an iron-nickel two-layer circuit board , or an iron-copper-iron-nickel four-layer circuit board,
in the brightly soft annealed and slowly cooled state whose free iron surface as well as a surface of an aluminum blank is made metallic clean and both blanks with facing metallically pure surfaces in the cold state together at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the initial total thickness of multilayer Blank and aluminum blank are rolled down the thickness of the material and, after reaching its final dimensions, the rolled material is brought to a temperature below the alloying point before the subsequent slow cooling.
Instead of a multi-layer cladding material covered with aluminum on the free surface, a plating material is also required in which the free iron surface is exposed to
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Noble metal, such as silver, or a non-ferrous metal, such as copper or a
Alloy of the same, be it brass, tombac, bronze or the like, is covered.
One of those too
According to the invention, multi-layer metal can be produced in that, in a further expedient development of the same, after production of the cold-plated multi-layer circuit board with an external free
Iron surface, for example an iron-nickel-two-layer circuit board or an iron-copper-iron
Nickel four-layer blank, in the brightly soft annealed and slowly cooled state, its free iron surface as well as a surface of a noble metal or non-ferrous metal blank, namely for example a silver blank or a copper blank or a brass, tombac or bronze Circuit board,
metallically pure is trimmed and both blanks with mutually facing metallically pure surfaces in the cold state together at the roll gap of a roll stand to between 30 and 75% of the
Starting total thickness of multilayer board and precious metal or. Non-ferrous metal plate lying
Material thickness are rolled and that the rolling stock after reaching its final dimensions before the subsequent slow cooling to a temperature between about 400 and about 50 C below
Melting point of the precious metal or non-ferrous metal in question is brought.
Another very important raw material for certain industries, such as
The manufacture of transistors and even diodes is a material that has a tin layer plated on one or both sides of an exposed nickel layer. Here, too, the invention offers the economic basis for the production of such a multilayer metal.
According to a corresponding expedient development of the invention, a method for the production of an external tin layer on one side with this adjacent nickel layer and on the other side a further external nickel layer or an external tin layer on both sides with these multilayer metal having an adjacent nickel layer is characterized in that after the creation of the cold-plated Multi-layer board with an external nickel layer on one or both sides, for example a nickel-iron-nickel three-layer board or a nickel-iron-copper-iron-nickel five-layer board,
in the brightly soft annealed and slowly cooled state, one or both of their free nickel surfaces as well as a free surface of one or two tin blanks are made metallic pure and the multilayer sheet with a metallic pure nickel surface together with a tin sheet with its metallic pure trimmed Surface facing this nickel surface or the multi-layer plate with both sides metallically dressed nickel surface together with two tin blanks with their metallically pure dressed surfaces each facing one of the nickel surfaces in the cold state at the roll gap of a roll stand to between 50 and 75% of the initial total thickness of this Multi-layer board and the one or both tin boards lying material thickness are rolled.
Furthermore, it has proven to be particularly expedient if the bright, soft annealing of the rolling stock having a free nickel surface is carried out at reduced pressure in the gaseous ambient atmosphere or under a protective gas atmosphere.
In an exemplary embodiment of the method according to the invention, 3.0 mm thick bright soft steel strip material as well as 0.26 mm thick bright soft annealed nickel strip is made metallic clean on one surface by brushing with plastic brushes and brought to a roughness of about 1.5 μm , whereby any pickling residues and carbon-depleted areas of the outer surfaces of these blanks are removed so that both blanks have the best possible flow properties over their entire cross-section.
These two so trimmed blanks are fed with their metallically trimmed surfaces facing each other to the roll gap of a duo roll stand with roll diameters of 400 mm and rolled there to an exit thickness (residual thickness) of 1.30 mm. Downstream of the rolling, the rolling stock is reeled up, with an aluminum foil being brought in to prevent iron abrasion from sticking to the nickel side and reducing the properties of the rolling stock in the manner already described, especially with regard to its intended later use.
When rolling, both the roll surfaces and the outer surfaces of the two became one with the other
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on the other hand, by a wick arrangement connected downstream of this in terms of roll rotation, via which the wetting film was evenly distributed both in terms of its layer thickness and in terms of its local distribution over the length of the plating rollers and, in addition, the possibility provided for the first time by the invention was used, due to the resulting relatively At low temperatures on the surface of the rolling stock and the plating rollers, this wick arrangement can now be used to remove the iron abrasion, which is feared for the final quality of the later rolling stock, in such a way that it is no longer harmful.
The rolled stock obtained in this way is then rolled to the desired dimensions, namely, for example, a final thickness of 1.0 mm, without further thermal treatment and can now be used as the starting material for the production of further multilayer metals with additional plating layers. If this material is to be the final material, it can be rolled down to the desired dimension with one or more additional rolling passes, and the like. between this without any further thermal treatment.
However, if this material is to be used as the starting material for subsequent further plating, it is then subjected to degreasing in order to remove the remaining coolant and lubricant residues from its surfaces
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If three-layer material are created, the roughness of the free iron surface, which has been completely finished, is of no essential importance. All that is needed is a surface of the aluminum material to be clad to be brought to a roughness of at least 1 μm. Aluminum blank and properly trimmed iron-nickel two-layer blank are then fed to the roll gap of a roll stand and rolled in this. The thickness of the aluminum board is 0.15 mm.
The clear dimension of the roll gap is 0.6 mm. The exit thickness of the aluminum-iron-nickel three-layer metal thus has a value of about 52.25% of the piercing thickness. This rolling stock of 0.6 mm thickness is then rolled in a known manner to the desired final dimension and then brought to a temperature of about 500 ° C. and thus definitely below the Alitierpunktes A, with smaller deviations from this temperature depending on the choice of thickness the aluminum layer of the aluminum-iron-nickel three-layer metal can be permitted in the range of about 40 C, otherwise this selected temperature should be kept as constant as possible.
In the same way, in another exemplary embodiment, starting from the iron-nickel two-layer circuit board material described above, a copper circuit board with a thickness of 0.15 mm is plated on instead of the aluminum circuit board. The result is then a likewise desirable copper-iron-nickel three-layer metal. In contrast to the plating of aluminum, however, it must be taken into account that the plating of copper is followed by a thermal treatment at a temperature between approximately 500 and approximately 800 C. In the same way, instead of copper, for example, silver or an alloy of copper with other non-ferrous metals, such as bronze, including silver bronze, brass, tombac or the like, can be plated on.
In such cases it is only necessary to ensure that the thermal treatment following the cladding and rolling process is carried out at a temperature which is definitely below the melting point of the noble metal or non-ferrous metal to be clad.
In another exemplary embodiment carried out, the already described iron plate, 3.0 mm thick, was now made metallic clean on both sides and brought to a roughness of at least 1 μm. Instead of being on one side as before, a nickel plate, which was likewise made pure metal and brought to a roughness of 1 μm, was applied to both sides, each having a thickness of 0.26 mm. The piercing thickness was thus 3.52 mm. The rolling took place at a clear roll gap of 1.45 mm.
The rolling pressure measured in the related pass decrease was 56% and the related outlet thickness was 445KO.
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Tin, after this rolling stock was rolled down to a dimension of 1.0 mm total thickness. After a bright soft annealing in a protective gas atmosphere on the basis of the use of natural gas or under a vacuum of a few Torr and subsequent slow cooling, the one free nickel surface of this nickel-iron-nickel three-layer circuit board was made metallic pure. At the same time, a tin plate with a thickness of 0.15 mm was trimmed clean on one surface and with this surface of the metallically clean nickel surface of the three-layer plate mentioned for running into the
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Brought roll gap of a roll stand.
The exit thickness or clear width of the roll gap was
0.2 mm. The thickness of the tin coating in the finished material to be plated was about 20 μm.
In the production of a multilayer metal, in which instead of an iron circuit board a
Multi-layer circuit board with outer iron surfaces on both sides and thick, solid copper core was used, the following conditions resulted. First of all, an iron-copper-iron three-layer circuit board was produced by placing two iron circuit boards, each 0.82 mm thick, on top of one another
Side have been made pure metal. At the same time, a copper circuit board with a thickness of 1.25 mm was trimmed with a clean metallic finish on both surfaces. This copper blank was then rolled between the two prepared iron blanks with their facing, metallically pure, iron surfaces at a roll gap of a roll stand with a clearance of 1.05 mm.
The related exit thickness of this rolling stock was thus about 36.3%. This was followed by a plan stitch, by means of which the rolling stock was brought to a uniform thickness of 1.0 mm. According to what has already been described
Degreasing was followed by bright soft annealing at a temperature between around 500 and 8000C.
One of the free iron surfaces of this iron-copper-iron three-layer circuit board material has now been given a metallic finish and brought to a roughness of at least 1 μm. At the same time a
Nickel plate with a thickness of 0.08 mm, trimmed to a metallic purity on one side and brought to a roughness of at least 1 μm. Both boards, namely the iron-copper-iron three-layer board of 1.0 mm
Thickness and the nickel plate of 0.08 mm thickness, were metallically pure with each other facing
Surfaces rolled at the roll gap of a roll stand, the clearance of which was 0.54 mm. The related
The exit thickness of the resulting iron-copper-iron-nickel four-layer metal was thus 50%.
This four-layer metal obtained in this way was now after previous degreasing a
Bright soft annealing at a temperature between about 500 and about 800 C and a negative pressure of a few millibars or a protective gas atmosphere generated on the basis of natural gas.
The free iron surface of this four-layer metal was then given a clean metallic finish.
At the same time, a surface of an aluminum blank with a thickness of 0.07 mm was trimmed to a clean metal. Now this four-layer blank and this aluminum blank with facing metallically clean surfaces were fed to the roll gap of a roll stand and rolled over its clear width of 0.4 mm. The result was an aluminum-iron-copper-iron-nickel five-layer metal with a thickness of 0.4 mm, which was now available for further sizing rolls according to the respective requirements of further use.
In the event that the iron-copper-iron three-layer material produced in the manner described is to be plated with nickel on both sides, both free iron surfaces of this material are also made metallic pure and brought to a roughness of at least 1 μm. Correspondingly, the one free surface of not just one, but two nickel plates is likewise trimmed to a pure metal and brought to a surface roughness of at least 1 μm. Between these two nickel blanks, the three-layer blanks prepared in this way are now rolled with their free iron surfaces each facing a metallically pure nickel surface facing one of the two nickel blanks in the roll gap of a roll stand. The nickel plates each have a thickness of 0.08 mm, so that a total piercing thickness of 1. 16 mm results.
Rolled at a roll gap of 0.54 mm, this results in a related exit thickness of 46.6%. After degreasing as described, this five-layer metal is now bright soft annealed in the manner also described.
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