RU2492034C1

RU2492034C1 - Method of making bimetal sheets and plates

Info

Publication number: RU2492034C1
Application number: RU2012103860/02A
Authority: RU
Inventors: Яков Львович Соломоник; Елена Михайловна Миклашевич; Юрий Александрович Пискарёв
Original assignee: Открытое акционерное общество "Всероссийский институт легких сплавов" (ОАО "ВИЛС")
Priority date: 2012-02-06
Filing date: 2012-02-06
Publication date: 2013-09-10
Also published as: RU2012103860A

Abstract

FIELD: process engineering.

SUBSTANCE: proposed method comprises assembling symmetric stacks with internal arrangement of steel billets, their heating and rolling to required thickness. Uniform distribution of ductility of layers over sheet and plate thickness and prevention of crimp formation are ensured by adding chilling of aluminium components of aforesaid stack to level ductility of layers at rolling temperature, definite difference in plastic characteristics of steel and aluminium. Note here that stack rolling and heating temperatures and relationship of plastic characteristics of stack components at rolling temperature are strictly regulated.

EFFECT: higher surface quality of laminar sheets and plates and efficiency of their production.

1 tbl

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к изготовлению слоистых листовых материалов методом совместной пластической деформации, и может быть использовано при производстве биметаллических листов и плит, предназначенных для изготовления переходников.The invention relates to the field of metal forming, in particular to the manufacture of layered sheet materials by the method of joint plastic deformation, and can be used in the manufacture of bimetallic sheets and plates intended for the manufacture of adapters.

Известен способ изготовления биметаллических листов методом совместной многопроходной прокатки заготовок с предварительно подготовленными поверхностями, при котором пакет собирают непосредственно перед прокаткой путем накладывания нагретых менее прочных заготовок на холодные более прочные заготовки (авт.св. СССР №198114).A known method of manufacturing bimetallic sheets by the method of joint multi-pass rolling of billets with pre-prepared surfaces, in which the package is collected immediately before rolling by applying heated less durable billets to cold, more durable billets (ed. St. USSR No. 198114).

Однако для изготовления биметаллических листов на основе алюминия и его сплавов в сочетании с нержавеющей сталью данный способ не подходит, т.к. в этом случае увеличивается разница в пластичности холодных внутренних слоев из стали и горячих внешних слоев из алюминиевых сплавов и за счет этого, вследствие возникающих в слое стали растягивающих напряжений, происходит ее растрескивание.However, for the manufacture of bimetallic sheets based on aluminum and its alloys in combination with stainless steel, this method is not suitable, because in this case, the difference in the ductility of the cold inner layers of steel and the hot outer layers of aluminum alloys increases and due to this, due to tensile stresses arising in the steel layer, its cracking occurs.

Также известен способ изготовления биметаллических листов и плит из алюминиевых сплавов в сочетании с нержавеющей сталью методом горячей прокатки пакетов, собранных по схеме алюминиевый сплав - нержавеющая сталь - нержавеющая сталь - алюминиевый сплав, включающий подготовку контактных поверхностей, нагрев и многопроходную прокатку, вскрытие пакета и разделение на два биметаллических листа или плиты (В.К. Король и М.С. Гильденгорн «Основы технологии производства слоистых металлов», Москва, Металлургия, 1970 г. - прототип).Also known is a method of manufacturing bimetallic sheets and plates of aluminum alloys in combination with stainless steel by hot rolling of packages assembled according to the scheme aluminum alloy - stainless steel - stainless steel - aluminum alloy, including preparation of contact surfaces, heating and multi-pass rolling, opening the bag and separating on two bimetallic sheets or slabs (V.K. Korol and M.S.

Этим способом можно получать качественные биметаллические листы с использованием заготовок (слоев) с близкими характеристиками пластичности при температуре прокатки (см. табл., п.1). Однако при возрастании разницы в пластичности заготовок наблюдается потеря устойчивости процесса прокатки, в результате чего в металле образуются зажимы и гофры (см. табл., п.2).In this way, it is possible to obtain high-quality bimetallic sheets using blanks (layers) with similar ductility characteristics at rolling temperature (see table, p. 1). However, with an increase in the difference in the plasticity of the billets, a loss of stability of the rolling process is observed, as a result of which clamps and corrugations are formed in the metal (see table, item 2).

Задачей предлагаемого изобретения является совершенствование технологии изготовления биметалла с целью повышения его качества в случае, когда пластичность внешних слоев более чем в 1,3 раза превосходит пластичность внутренних слоев при температуре прокатки.The objective of the invention is to improve the manufacturing technology of bimetal in order to increase its quality in the case when the ductility of the outer layers is more than 1.3 times higher than the ductility of the inner layers at rolling temperature.

Поставленная цель достигается тем, что пакет, собранный по схеме алюминиевый сплав - нержавеющая сталь - нержавеющая сталь - алюминиевый сплав, с предварительно подготовленными контактными поверхностями путем обезжиривания, травления и зачистки и нагретый до температуры 380°С, непосредственно перед прокаткой захолаживают до достижения температуры внешних слоев значений, равных (0,70÷0,77) температуры нагрева пакета, что обеспечивает выравнивание пластичности слоев (см. табл., п.4; 5).This goal is achieved by the fact that the package, assembled according to the scheme aluminum alloy - stainless steel - stainless steel - aluminum alloy, with pre-prepared contact surfaces by degreasing, etching and stripping and heated to a temperature of 380 ° C, is immediately chilled before rolling to an external temperature layers of values equal to (0.70 ÷ 0.77) of the heating temperature of the package, which ensures equalization of the plasticity of the layers (see table, p. 4; 5).

В таблице представлены данные по результатам прокатки биметаллических листов композиций алюминиевый сплав АМг6 - сталь 12Х18Н10Т и алюминиевый сплав АМг4 - сталь 12Х18Н10Т с различными температурными режимами.The table presents data on the results of rolling bimetallic sheets of the compositions of aluminum alloy AMg6 - steel 12X18H10T and aluminum alloy AMg4 - steel 12X18H10T with different temperature conditions.

Как видно из таблицы при прокатке пакета композиции АМгб-12Х18Н10Т-12Х18Н10Т-АМг6, выполняемой без захолаживания заготовок, имеет место высокое качество поверхности и, соответственно, высокий выход годного при производстве биметаллических листов, т.к. при температуре прокатки характеристики пластичности стали и алюминиевого сплава близки (см. табл., п.1). При прокатке по тем же режимам пакета композиции АМг4-12Х18Н10Т-12Х18Н10Т-АМг4 наблюдается резкое снижение качества поверхности и выхода годного, вызванное образованием большого количества гофр и зажимов, что явилось результатом значительной разницы пластичности слоев при температуре прокатки (см. табл., п.2).As can be seen from the table, when rolling the package of composition AMGB-12X18H10T-12X18H10T-AMg6, performed without cooling the workpieces, there is a high surface quality and, accordingly, a high yield for the production of bimetallic sheets, because at rolling temperature, the ductility characteristics of steel and aluminum alloy are close (see table, p. 1). When rolling the composition package AMg4-12X18H10T-12X18H10T-AMg4 in the same modes, a sharp decrease in surface quality and yield is observed, caused by the formation of a large number of corrugations and clamps, which was the result of a significant difference in the plasticity of the layers at the rolling temperature (see table, p. 2).

Снижение температуры внешних слоев заготовок АМг4 путем их захолаживания до температуры менее 0,70 от температуры нагрева пакета непосредственно перед прокаткой приводит с одной стороны к выравниванию пластичности между внешними и внутренними слоями, что является положительным фактором, но с другой стороны ведет к охлаждению металла в зоне контакта слоев, вызывающем снижение энергии активации, что отрицательно влияет на качество соединения слоев (см. табл., п.6).Reducing the temperature of the outer layers of AMg4 billets by cooling them to a temperature of less than 0.70 from the heating temperature of the package immediately before rolling leads, on the one hand, to equalization of plasticity between the outer and inner layers, which is a positive factor, but on the other hand leads to metal cooling in the zone contact of the layers, causing a decrease in activation energy, which negatively affects the quality of the connection of the layers (see table, p. 6).

Захолаживание внешних слоев (заготовок АМг4) непосредственно перед прокаткой до температуры более 0,77 от температуры нагрева пакета не обеспечивает достижения поставленной цели - получение качественного биметалла с высоким выходом годного - имеют место единичные гофры (см. табл., п.3).Cooling of the outer layers (AMg4 billets) immediately before rolling to a temperature of more than 0.77 of the package heating temperature does not ensure the achievement of the goal - obtaining high-quality bimetal with high yield - there are single corrugations (see table, p. 3).

Захолаживание внешних слоев (заготовок АМг4) непосредственно перед прокаткой до температуры (0,70-0,77) от температуры нагрева пакета является оптимальным и обеспечивает наиболее высокое качество биметалла и, соответственно, выход годного (см. табл., п.4; 5).Cooling of the outer layers (AMg4 blanks) immediately before rolling to a temperature of (0.70-0.77) from the temperature of the package heating is optimal and provides the highest quality of bimetal and, accordingly, the yield (see table, p. 4; 5 )

Описанным выше способом можно изготавливать качественные биметаллические листы с высоким выходом годного с использованием заготовок со значительной разницей в пластических характеристиках.By the method described above, it is possible to produce high-quality bimetallic sheets with high yield using billets with a significant difference in plastic characteristics.

Claims

The method of hot batch rolling of laminated sheets and plates with inner layers of stainless steel and outer layers of aluminum alloys, the plasticity of which at a heating temperature for rolling more than 1.3 times exceeds the ductility of the inner layers of stainless steel, characterized in that they prepare contact surfaces, the assembly of symmetrical packages, heating and multi-pass rolling, and immediately before hot rolling, the aluminum components of the package are cooled to a temperature of (0.70 0.77) package heating temperature.