RU2003446C1 - Способ получени композиционного материала титан-железо - Google Patents
Способ получени композиционного материала титан-железоInfo
- Publication number
- RU2003446C1 RU2003446C1 SU5012046A RU2003446C1 RU 2003446 C1 RU2003446 C1 RU 2003446C1 SU 5012046 A SU5012046 A SU 5012046A RU 2003446 C1 RU2003446 C1 RU 2003446C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- iron
- titanium
- annealing
- composite
- ratio
- Prior art date
Links
Landscapes
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
Abstract
Использование: при производстве изделий из специальных материалов, в частности деталей, работающих при повышенных температурах, например лопатки рабочего колеса турбины авиационного двигател а также изделий, обладающих специальным комплексом теллофизических свойств, например детали теплообменной аппаратуры, энергетических установок Существо: предварительно составл ют многослойный пакет чередующих пластин железа и титана с заданным соотношением толщин сваркой взрывом, отжигом и последующей прокаткой получают композиционный многослойный тонколистовой материал железо - титан с соотношением толщины слоев 1 : 2 - 4 при толщине сло железа 8-15 мкм, после чего осуществл ют дополнительный отжиг при температуре 800 - 900°С и выдержке 1 - 4 ч 2 табл.
Description
Изобретение относитс к производству изделий из специальных материалов, в частности деталей, работающих при повышенных температурах, например лопатки рабочего колеса турбины авиационного дви- 5 гател , а также изделий, обладающих специальным комплексом теплофизических свойств, например детали теплообменной аппаратуры, энергетических установок.
Известен способ получени компози- 10 цйонного материала титан-сталь методом диффузионной сварки с применением промежуточной прокладки из сплава Та-С (Ко- кай Токке кохо. За вка № 61-267617, Япони ) и способ изготовлени елейного 15 титано-стального композита гор чей прокаткой в вакууме (Yoshlwara Se1sh vo//J.Jap.Weld, Soc.-1989 ,58, №3, с,188-,192).с
Недостатком данных способов вл етс 20 недостаточна прочность соединени слоев и низка прочность и жаропрочность композита в целом. Данные способы не обеспечивают также снижени теплопроводности композита.25
Известен способ изготовлени многослойных композиций состава титан-железо сваркой взрывом с последующей прокаткой (Технологи сварки взрывом различных материалов и-свойства полученных сварных 30 соединений. М.: ЦИНТИХимНефтеМаш. - 1970. с.97-102).
Данный способ обеспечивает высокую прочность соединени слоев, однако не позвол ет получить высокую жаропрочность и 35 теплоизол ционные свбйства композита.
В качестве прототипа выбран способ изготовлени слойного композита титан- сталь с помощью сварки взрывом, отжига и гор чей прокатки, который считают перс- 40 пективным дл данной пары металлов.
Недостатками данного способа вл етс низка жаропрочность композита и невысокие теплоизол ционные свойства.
Цель изобретени - повышение жароп- 45 рочности и снижение теплопроводности материала .
Это достигаетс тем, что получают композиционный материал титан-железо путем сварки, отжига и прокатки, причем предва- 50 рительно составл ют многослойный пакет чередующихс пластин железа и титана с заданным соотношением толщин, сваркой взрывом и последующей прокаткой, получают композиционный многослойный тонко- 55 листовой материал железо-титан с соотношением слоев 1:2-4 при толщине сло железа 8-15 мкм, после чего осуществл ют дополнительный отжиг при температуре 800-900°С и выдержке 1-4 ч
Составление многослойного пакета чередующихс пластин титана и железа с заданным соотношением толщин необходимо Дл того, чтобы после сварки взрывом получить композиционный материал с требуемой толщиной каждого сло и при последующем отжиге обеспечить возможность образовани химического соединени на основе титана и железа по каждой границе композита.
Сварка взрывом по плоскопараллельной схеме обеспечивает получение многослойного композиционного материала с равнопрочным соединением всех его слоев и отсутствием на границах раздела сплавов с высокой твердостью.
Последующа прокатка позвол ет получить многослойный тонколистовой композиционный материал требуемой толщины с сохранением исходного соотношени толщины слоев титана и железа. Кроме того, прокатка способствует залечиванию возможных незначительных дефектов сварки взрывом, а высока степень обжати при прокатке до 98% обеспечивает интенсивное протекание диффузии в граничных-зонах при последующем отжиге композита. Во избежание растрескивани титана при прокатке разовое обжатие за один проход не должно превышать 10%.
Получение в готовом композите соотношени толщин слоев железа и титана 1:2-4 при толщине сло железа 8-15 мкм необходимо дл того, чтобы, с одной стороны, обеспечить протекание при последующем отжиге диффузии железа на всю толщину титанового сло , с другой стороны, с учетом односторонней направленности процесса диффузии железа в титан, максимально сократить объемную долю железа как м гкой прослойки, при условии сохранени ее сплошности.
При соотношении толщин менее 1:2 с учетом односторонней направленности диффузии железа в титан объемна дол диффузионных прослоек в композите недостаточна дл обеспечени максимальных жаропрочных и теплоизол ционных свойств.
При соотношении толщин слоев железа и титана более 1:4 оптимальные параметры термообработки не обеспечивают диффузию железа на всю толщину титанового сло .
При толщине сло железа менее 8 мкм нарушаетс сплошность сло железа при прокатке. При толщине сло железа более 15 мкм объемна дол железа в композите выше оптимальной, что снижает эксплуатационные свойства
Дополнительный отжиг полученного композиционного материала необходим дл образовани на межслойных границах композита, в результате диффузионного взаимодействи титана с железом, твердых прослоек интерметаллидов TlFea и TlFe. Температура отжига 800-900°С и выдержка 1-4 ч вл ютс оптимальными режимами, обеспечивающими сквозную диффузию железа в сло х титана.
Температура менее 800°С не обеспечивает достаточной интенсивности процесса диффузии, а отжиг при температуре более 900°С приводит к резкому росту зерна в титане, что снижает механические свойства композиционного материала.
При выдержке менее 1 ч не обеспечиваетс полное протекание процесса диффузии , выдержка более 4 ч приводит к росту зерна в титане, что снижает прочность ком- позита.
Способ изготовлени многослойного композиционного материала системы титан-железо осуществл етс следующим образом .
Собирают пакет из предварительно очищенных и обезжиренных чередующихс пластин титана и железа, располагающихс друг над другом на рассто нии технологического зазора, и производ т сварку взрывом при скорости соударени пластин 450- 520 м/с. Полученную многослойную заготовку прокатывают при 700°С до требуемой , толщины, после чего производ т термообработку в виде отжига при температуре 800-900°С в течение 1-4 ч.
Предлагаемый способ позвол ет получить жаропрочный композиционный материал с высокими теплоизол ционными свойствами и жаропрочностью.
Пример 1. Составл ют 15-слойный пакет из предварительно зачищенных и обезжиренных чередующихс пластин титана толщиной 1 мм и железа толщиной 0,5 мм, располагаемых друг над другом с зазором 2 мм. Над собранным пакетом на рассто нии 5 мм устанавливают стальную фальшпластину толщиной 10 мм и производ т сварку взрывом зар дом аммонита ATI высотой 100 мм, инициируемым от электро-
детонатора. При этом обеспечиваетс скорость соударени пластин 450-520 м/с. Сваренную взрывом многослойную заготовку прокатывают при 700°С с разовым обжатием за проход 8-10% на толщину 0,4 мм и получают тонколистовой многослойный композит с толщиной слоев железа 12- 15 мкм. Полученный таким образом материал подвергают высокотемпературной обработке при 850°С и выдержке 2 ч. Соотношение толщин слоев перед отжигом 1:3.
Свойства полученного материала следующие: коэффициент теплопроводности Я 1 Вт7м град, прочность при500°С-900 МПа, прочность при 700°С - 500 МПа.
Пример 2. Получение тонколистового многослойного композита из чередующихс слоев титана и железа осуществл ют аналогично примеру 1, при этом соотношение толщин железа и титана после прокатки 1:2. Температура отжига 800°С, выдержка 1 ч. Свойства материала: коэффициент теплопроводности А «0,9-1 Вт/мград, прочность при 500°С - 800-850 МПа, при 700°С - 450- 500 МПа.
ПримерЗ. Получение тонколистового многослойного композита из чередующихс слоев титана и железа осуществл ют знало-. гично примеру 1. Соотношение слоев железа и титана после прокатки 1:4 при толщине сло железа 10 мкм. Отжиг провод т при температуре 900°С в течение 4 ч. Свойства материала: коэффициент теплопроводности Я - 0,9-1,2 Вт/мК, прочность при 500°С - 850-900 МПа, при 700°С - 350-400 МПа.
Результаты измерений коэффициента теплопроводности и жаропрочности материала при различных температурах приведены в таблице.
Предлагаемый способ обеспечивает высокие теплоизол ционные свойства композита при высокой жаропрочности, позвол ет решить важную задачу получени жаропрочных материалов на основе титана м железа без легирующих добавок.
(56) Нарухина К.Е. и др. Биметаллические соединени . М.: Металлурги , 1970, с. 192- 193.
15200344616
Claims (1)
- Формула изобретени отличающийс тем, что сварку взрывом иСПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОМПОЗИЦИ- Рокеру осуществл ют до соотношени ( ОННОГО МАТЕРИАЛА ТИТАН-ЖЕЛЕЗО, слоев : (2 - 4) при толщине сло включающий составление пакета из чере- s желе-за 8 15 Мкм- после чего осуществл - дующихс слоев титана и железа, его свар- ю-т Дополнительный отжиг полученного маку взрывом, отжиг и гор чую прокатку, вриала- при температуре 800 - 900 С и вы;держке 1 - 4 ч.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012046 RU2003446C1 (ru) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Способ получени композиционного материала титан-железо |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU5012046 RU2003446C1 (ru) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Способ получени композиционного материала титан-железо |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2003446C1 true RU2003446C1 (ru) | 1993-11-30 |
Family
ID=21589276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU5012046 RU2003446C1 (ru) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | Способ получени композиционного материала титан-железо |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2003446C1 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010123402A1 (ru) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | Закрытое Акционерное Общество "Завод Нестандартного Оборудования" | Способ изготовления плакированного металлического листа и биметаллическая заготовка |
RU2682742C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали |
RU2685321C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали |
RU2685314C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали |
-
1991
- 1991-07-08 RU SU5012046 patent/RU2003446C1/ru active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010123402A1 (ru) * | 2009-04-21 | 2010-10-28 | Закрытое Акционерное Общество "Завод Нестандартного Оборудования" | Способ изготовления плакированного металлического листа и биметаллическая заготовка |
RU2682742C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2019-03-21 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали |
RU2685321C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали |
RU2685314C1 (ru) * | 2018-04-06 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Волгоградский государственный технический университет" (ВолгГТУ) | Способ получения композиционного материала из меди, титана и стали |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5658709B2 (ja) | クラッド合金基板及びその製造方法 | |
US7776454B2 (en) | Ti brazing strips or foils | |
CN103695725B (zh) | 长寿命汽车热交换器用铝合金复合带材及其制造方法 | |
CN112108518B (zh) | 一种界面强冶金结合金属层状复合材料的制备方法 | |
CN101972926A (zh) | 一种钎焊式热交换器用多层复合板带及其制造方法 | |
EP3851550A1 (en) | Ferritic stainless steel sheet, method for producing same and al plated stainless steel sheet | |
CN112959004B (zh) | 一种高强度钛合金封头及其制备方法 | |
FR2832497A1 (fr) | Bandes en alliage d'aluminium pour echangeurs thermiques | |
CN105478474A (zh) | 一种用于加工汽车油冷器底板的铝合金复合板复合方法 | |
CN109988946A (zh) | 一种真空钎焊翅片材料及其制备方法 | |
RU2003446C1 (ru) | Способ получени композиционного материала титан-железо | |
US20040137260A1 (en) | Copper clad aluminum core composite material suitable for making a cellular telephone transmission tower antenna | |
CN108421825B (zh) | 利用电磁感应加热轧制工艺制备钢铝复合板的方法 | |
CN102229019B (zh) | 一种适合TiAl基合金材料与钛合金的氩弧焊方法 | |
JP2002501832A (ja) | 異種金属の接合 | |
CN114953631B (zh) | 一种高温曲率钛/钛铌合金双层复合金属片及其制备方法 | |
CN111409322A (zh) | 铝钢复合材料及其制备方法和5g通讯设备 | |
CN113770500B (zh) | 一种镁/镁合金与铝/铝合金的焊接方法 | |
CN112025215B (zh) | 一种炊具用三层复合铝板的生产工艺 | |
RU2370350C1 (ru) | Способ получения композиционного материала титан-алюминий | |
JPH04160126A (ja) | TiA1金属間化合物板材とその製造方法 | |
JPS6050867B2 (ja) | ろう付け可能なアルミニウム合金の製法 | |
JPH02121786A (ja) | 銅・アルミニウムクラッド板の製造方法 | |
JPS59110486A (ja) | Tiクラツド線材の製造方法 | |
JP2541377B2 (ja) | 銅/ステンレス鋼の複合材料の製造方法 |