RU2501630C1 - Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий - Google Patents
Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2501630C1 RU2501630C1 RU2012115137/02A RU2012115137A RU2501630C1 RU 2501630 C1 RU2501630 C1 RU 2501630C1 RU 2012115137/02 A RU2012115137/02 A RU 2012115137/02A RU 2012115137 A RU2012115137 A RU 2012115137A RU 2501630 C1 RU2501630 C1 RU 2501630C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- aluminum
- rolling
- powder
- strip
- steel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению слоистых биметаллических композитов. Проводят подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с получением алюминиевого покрытия на стальной полосе и последующую термическую обработку. После термической обработки стальную полосу с нанесенным алюминиевым покрытием подвергают холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%. Обеспечивается получение слоистого композита системы сталь-алюминий, упрочненного алюминиевым слоем, и с пластичностью, обеспечивающей высокие степени деформации. 1 табл., 1 пр.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности, к получению слоистых биметаллических композитов (покрытию стальных полос порошками цветных металлов).
Известен способ покрытия стальных полос алюминием, включающий зачистку ее поверхности, аэрозольное нанесение суспензии алюминиевого порошка, сушку, прокатку в термостатированном режиме при температуре 343-353 К с натяжением, величину которого определяют по формуле:
(tp-250)(K1-K2)(E100-mtp)<σ1<0,95σ02,
с обжатием, обеспечивающим заданную плотность покрытия (Патент РФ №2081939, МПК7 С23С 24/06, опубл. 20.06.1997).
Недостатками способа являются:
1. Низкая пластичность полученного покрытия;
2. Невозможность получения покрытия толщиной более 50 мкм.
Известен способ покрытия стальных полос алюминием, включающий подготовку ее поверхности, прокатку при температуре 373-473 К с обжатием 30-50% и подачей в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, последующую термообработку (Патент РФ №2182191, МПК7 С23С 24/08, С23С 24/06, опубл. 10.05.2002).
Недостатками способа являются:
1. Недостаточная пластичность получаемой полосы для последующего формования;
2. Низкая прочность слоя покрытия.
Техническим результатом данного изобретения является получение слоистого композита системы сталь-алюминий с пластичностью обеспечивающей высокие степени деформации, и упрочненным алюминиевым слоем.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения слоистого композита системы сталь-алюминий с повышенными механическими свойствами, включающем подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную горячую прокатку полосы и алюминиевого порошка с обжатием 30-50% и последующую термическую обработку, согласно изобретения, стальную полосу с предварительно нанесенным алюминиевым покрытием подвергают дополнительной холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%.
Указанные признаки: дополнительная прокатка полосы с обжатием 15-25% и последующее обжатие методом прокатка-волочение с высотной деформацией 20-30% являются необходимыми для достижения поставленной цели, т.е. повышенной пластичности алюминированной полосы и повышенной прочности покрытия.
Суть данных признаков заключается в следующем:
- дополнительная прокатка полосы предварительно покрытой алюминием с обжатием 15-25% разрывает интерметаллическую прослойку на фрагменты длиной 20-30 мкм;
- последующая обработка методом прокатка-волочение с высотной деформацией 20-30% создает вихревые деформации в алюминиевом слое, отрывает от стальной основы интерметаллические фрагменты, перемалывает их в алюминии до субмикронных и нанометрических размеров, упрочняя слой алюминия, и одновременно сваривает ювенильные поверхности алюминия и стали.
Дополнительная обработка материала (покрытой алюминием полосы) давлением (ОМД) путем прокатки необходима для достижения следующих эффектов: для разрушения целой интерметаллидной прослойки на множество коротких (20-30 мкм) фрагментов и сваривания в промежутках между фрагментами стали и алюминия. Такого эффекта можно достичь при обжатии не менее 15%. Эти изменения в структуре слоистого композита обеспечивают дальнейшую обработку методом прокатка-волочение без отслоений.
ОМД методом прокатка-волочение также выполняет две функции: вихревые деформации в алюминиевом слое отрывают фрагменты интерметаллидного хрупкого слоя по всей контактной поверхности, перемалывают их до субмикронных и нанометрических размеров, упрочняя, таким образом, слой покрытия, и за счет высотной деформации 20-30% сваривает вновь образованные ювенильные поверхности алюминия и стали в зоне контакта, с образованием нанометрического пластичного слоя твердого раствора алюминия и железа.
При выполнении ОМД прокаткой обжатие 15-25% являются оптимальными величинами, так как при обжатии менее 15% фрагментация хрупкого слоя происходит не по всему промежуточному слою и размеры фрагментов слишком большие, что при дальнейшей обработке приводит к скалыванию покрытия. Выбор степени обжатия более 25% нецелесообразен из-за повышенного наклепа материала основы без получения позитивных результатов по фрагментации слоя интерметаллидов.
В процессе ОМД методом прокатка-волочение степень высотной деформации 20-30% также необходимое условие поскольку: при степени высотной деформации менее 20% фрагменты интерметаллидов еще недостаточно размолоты, что вызывает анизотропию свойств покрытия и столь низкое обжатие недостаточно для качественной сварки алюминиевого и стального слоев. Высотная деформация выше 30% приводит к технологически неоправданному наклепу основы.
Пример конкретного осуществления.
Экспериментальную проверку предлагаемого технического решения проводили на образцах стали 08ПС толщиной 4 мм. Для покрытия использовали порошок ПА-1 с гранулометрическим составом 50÷60 мкм. Совместную прокатку сухого алюминиевого порошка и механически очищенной от оксидов стальной полосы осуществляли на прокатном стане ЦКБММ-35 с обжатием 35% при температуре 470К. После прокатки покрытую полосу отжигали в муфельной печи при температуре 953К в течение 5 мин. при скорости нагрева ≤2% сек. Полученный таким образом слоистый композит сначала методом прокатки обжимали в вышеуказанном стане со степенью деформации 15÷25%, а затем методом прокатка-волочение обжимали со степенью деформации 20÷30%. Результаты экспериментальной проверки представлены в таблице.
Данные таблицы показывают, что заявленные параметры обработки обеспечивают наивысшую пластичность композита при качественной поверхности покрытия упрочненного субмикронными и нанометрическими фрагментами интерметаллида.
Claims (1)
- Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий, включающий подготовку стальной полосы, подачу в очаг деформации между валком и полосой сухого алюминиевого порошка, совместную прокатку полосы и упомянутого алюминиевого порошка с обжатием 30-50% с получением алюминиевого покрытия на стальной полосе и последующую термическую обработку, отличающийся тем, что после термической обработки стальную полосу с нанесенным алюминиевым покрытием подвергают холодной прокатке с конечной степенью обжатия 15-25% и прокатке волочением с высотной деформацией 20-30%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115137/02A RU2501630C1 (ru) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2012115137/02A RU2501630C1 (ru) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2012115137A RU2012115137A (ru) | 2013-10-27 |
RU2501630C1 true RU2501630C1 (ru) | 2013-12-20 |
Family
ID=49446200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012115137/02A RU2501630C1 (ru) | 2012-04-16 | 2012-04-16 | Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2501630C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705486C1 (ru) * | 2019-06-10 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ получения биметаллической полосы с антифрикционным порошковым покрытием на основе меди для подшипников скольжения |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2081939C1 (ru) * | 1994-09-08 | 1997-06-20 | Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ покрытия стальной полосы алюминием |
RU2182191C2 (ru) * | 2000-03-07 | 2002-05-10 | Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ покрытия стальной полосы алюминием |
RU2208660C1 (ru) * | 2001-12-19 | 2003-07-20 | Государственное учреждение Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ покрытия стальной полосы антифрикционной порошковой смесью |
-
2012
- 2012-04-16 RU RU2012115137/02A patent/RU2501630C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2081939C1 (ru) * | 1994-09-08 | 1997-06-20 | Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ покрытия стальной полосы алюминием |
RU2182191C2 (ru) * | 2000-03-07 | 2002-05-10 | Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ покрытия стальной полосы алюминием |
RU2208660C1 (ru) * | 2001-12-19 | 2003-07-20 | Государственное учреждение Институт металлургии Уральского отделения РАН | Способ покрытия стальной полосы антифрикционной порошковой смесью |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2705486C1 (ru) * | 2019-06-10 | 2019-11-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Способ получения биметаллической полосы с антифрикционным порошковым покрытием на основе меди для подшипников скольжения |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2012115137A (ru) | 2013-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
WO2010005121A1 (ja) | 急速加熱ホットプレス用アルミめっき鋼板、その製造方法、及びこれを用いた急速加熱ホットプレス方法 | |
Lu et al. | Significant enhancement of bond strength in the accumulative roll bonding process using nano-sized SiO2 particles | |
US9440283B2 (en) | Method for hot shaping a workpiece and agent for reducing the heat emission | |
US10604849B2 (en) | Method of producing hot-stamped article | |
CN110303079A (zh) | 一种双金属复合板的交叉波纹轧制方法 | |
Ardakani et al. | Cross accumulative roll bonding—A novel mechanical technique for significant improvement of stir-cast Al/Al2O3 nanocomposite properties | |
US10780520B2 (en) | Method for producing a hot-rolled plated composite material, flat product stack, hot-rolled plated composite material and use thereof | |
JP2012143811A (ja) | マグネシウム合金材 | |
JP2010280002A (ja) | γチタン−アルミニウム−母合金から鍛造片を製造する方法 | |
JP2009197294A (ja) | 積層体の製造方法 | |
US20170058407A1 (en) | Nanoparticle-reinforced composites and methods of manufacture and use | |
Haitao et al. | Influence of asymmetric rolling parameters on the microstructure and mechanical properties of titanium explosive clad plate | |
WO2009079700A1 (en) | Roll-bonding method | |
RU2501630C1 (ru) | Способ получения слоистого композита системы сталь-алюминий | |
Gu et al. | Microstructures and properties of ultra-high strength steel by laser welding | |
KR101474533B1 (ko) | 상온 접합력이 향상된 알루미늄-마그네슘 클래드 판재의 제조방법 및 이에 따라 제조된 알루미늄-마그네슘 클래드 판재 | |
RU2615958C1 (ru) | Способ тонколистовой прокатки алюминиевых сплавов | |
CN111085545B (zh) | 一种高性能超细晶热轧trip钢材料及制备方法 | |
Tanaka et al. | Mechanical properties of 5083 aluminum alloy sheets produced by isothermal rolling | |
RU2311274C1 (ru) | Способ получения биметаллического материала | |
JP6808593B2 (ja) | 被覆コイルの製造方法 | |
RU2391191C1 (ru) | Способ получения износостойких покрытий | |
JP5838931B2 (ja) | めっき鋼材およびその製造方法 | |
Heydari Vini et al. | Fabrication of AA1060/Al2O3 composites by warm accumulative roll bonding process and investigation of its mechanical properties and microstructural evolution | |
KR20150094983A (ko) | 고성형성 알루미늄 합금판재 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180417 |