RU2613543C1 - Bimetallic thin strip and its production method - Google Patents

Bimetallic thin strip and its production method Download PDF

Info

Publication number
RU2613543C1
RU2613543C1 RU2015143150A RU2015143150A RU2613543C1 RU 2613543 C1 RU2613543 C1 RU 2613543C1 RU 2015143150 A RU2015143150 A RU 2015143150A RU 2015143150 A RU2015143150 A RU 2015143150A RU 2613543 C1 RU2613543 C1 RU 2613543C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
layer
cladding
cladding layer
annealing
condition
Prior art date
Application number
RU2015143150A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Петрович Пелленен
Артур Амурович Хабибуллин
Надежда Титовна Карева
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ)) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Уральский государственный университет" (национальный исследовательский университет) (ФГБОУ ВПО "ЮУрГУ" (НИУ))
Priority to RU2015143150A priority Critical patent/RU2613543C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2613543C1 publication Critical patent/RU2613543C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32LAYERED PRODUCTS
    • B32BLAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B15/00Layered products comprising a layer of metal
    • B32B15/20Layered products comprising a layer of metal comprising aluminium or copper
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K20/00Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
    • B23K20/04Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of a rolling mill

Landscapes

  • Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
  • Metal Rolling (AREA)

Abstract

FIELD: metallurgy.
SUBSTANCE: bimetallic strip contains an aluminum-based primary layer in the annealed condition and at least one copper-based cladding layer in the annealed condition. The ratio of the ultimate strength values of the cladding layer and the primary layer is greater than 1, and the ratio of the thickness values of the cladding layer and the primary layer is defined by the following condition: Ncl/Npl<0.2235(σclpl)-0.628, where Ncl, Hpl are thicknesses of the cladding layer and the primary layer in mm; σcl, σpl is the tensile strength of the cladding layer and the primary layer in MPa. During manufacturing of bimetallic strips joint rolling of prepared layers, diffusion annealing, cold post-rolling followed by annealing are performed. Diffusion annealing is carried out when the total deformation determined by the following condition is achieved: E=-0.0543(Ncl/Npl)2+2.5686(Ncl/Npl)+49.4, where E is the total deformation of the tape from the initial state. Each subsequent annealing is carried out when the total deformation determined by the following condition is achieved: E≤-0.23(Ncl/Npl)2+9.8(Ncl/Npl)-11.2.
EFFECT: no ruptures in cladding tapes and, as a consequence, an increased product yield.
2 cl, 2 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к металлургической промышленности, а именно к производству слоистых металлических композиций, в частности к конструкции биметаллических полос, содержащих слои из сплавов алюминия и сплавов меди, а также к способу изготовления биметаллических полос.The invention relates to the metallurgical industry, in particular to the production of layered metal compositions, in particular to the design of bimetallic strips containing layers of aluminum alloys and copper alloys, as well as to a method for manufacturing bimetallic strips.

Из уровня техники известна полоса, состоящая из основного слоя и двух плакирующих слоев [Дмитров Л.Н., Кузнецов Е.В., и др. Биметаллы, Пермь, 1991, с. 197]. Полосу получают совместной холодной прокаткой с обжатием 55-60% за проход, с последующим диффузионным отжигом. Затем ведут прокатку до требуемых толщин, используя промежуточные отжиги и, при необходимости, окончательный отжиг. Отношение толщин плакирующих латунных лент и стальной основы равно 4-6%.The prior art strip, consisting of a base layer and two cladding layers [Dmitrov L.N., Kuznetsov E.V. et al. Bimetals, Perm, 1991, p. 197]. The strip is obtained by joint cold rolling with compression of 55-60% per pass, followed by diffusion annealing. Then they are rolled to the required thicknesses using intermediate anneals and, if necessary, final annealing. The ratio of the thickness of the clad brass tapes and the steel base is 4-6%.

Недостатком указанного аналога является коррозия кромок основного стального слоя, низкая теплопроводность стального слоя по сравнению с латунными сплавами, и, как следствие, снижение эффективности работы систем охлаждения двигателя и масла при использовании такого вида лент для изготовления автомобильных радиаторов.The disadvantage of this analogue is the corrosion of the edges of the main steel layer, the low thermal conductivity of the steel layer compared to brass alloys, and, as a result, the decrease in the efficiency of the engine and oil cooling systems when using this type of tape for the manufacture of automobile radiators.

Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту и принятой в качестве прототипа для заявляемой биметаллической полосы устройства является полученная совместной прокаткой биметаллическая полоса, содержащая основной слой из сплава на основе алюминия в отожженном состоянии и по крайней мере один плакирующий слой из сплава на основе меди в отожженном состоянии [патент РФ №2324598, «Биметаллическая полоса», МПК В32В 15/20, опубл. 27.09.2007].The closest in technical essence and the achieved effect and adopted as a prototype for the inventive bimetallic strip of the device is a bimetallic strip obtained by joint rolling, containing the main layer of an aluminum-based alloy in the annealed state and at least one cladding layer of an aluminum-based alloy in the annealed state [RF patent No. 2324598, "Bimetallic strip", IPC B32B 15/20, publ. 09/27/2007].

Недостатком данного изобретения является то, что при отношении пределов прочности плакирующего слоя и основного слоя, составляющего 0,7-2,0, невозможно получить холодной прокаткой качественную биметаллическую полосу из сплава алюминия и сплава меди при увеличении отношения пределов прочности более 1. Опытные прокатки по получению композиций с основой из более мягкого металла, чем металл основы, свидетельствуют о том, что качественная обрезка кромок плакирующей ленты зависит от отношения толщин исходных компонентов и их прочностных характеристик.The disadvantage of this invention is that with respect to the strength limits of the cladding layer and the base layer of 0.7-2.0, it is impossible to obtain a cold bimetallic strip of aluminum alloy and copper alloy with an increase in the ratio of tensile strengths more than 1. Experienced rolling in the preparation of compositions with a base of softer metal than the base metal, indicate that high-quality trimming of the edges of the cladding tape depends on the ratio of the thicknesses of the starting components and their strength characteristics teristic.

Из уровня техники известен способ изготовления тонких биметаллических листов, полос и лент [а.с. №1696225, «Способ изготовления тонких биметаллических листов, полос и лент алюминий-медь», МПК В23К 20/04, опубл. 07.12.1991], включающий совместную прокатку слоев алюминия и меди в валках.The prior art method for the manufacture of thin bimetallic sheets, strips and tapes [and.with. No. 1696225, “A method of manufacturing thin bimetallic sheets, strips and ribbons aluminum-copper”, IPC V23K 20/04, publ. 12/07/1991], including the joint rolling of layers of aluminum and copper in the rolls.

Использование данного изобретения нецелесообразно ввиду значительной стоимости такого биметалла, т.к. по объему содержание меди составляет 60% от содержания алюминия. Также данное изобретение не пригодно, когда требуется получить симметричный пакет, например, медь-алюминий-медь.The use of this invention is impractical due to the significant cost of such bimetal, because by volume, the copper content is 60% of the aluminum content. Also, this invention is not suitable when you want to get a symmetrical package, for example, copper-aluminum-copper.

Из уровня техники известен способ получения биметаллических лент с основой из алюминия, плакированных медью или сплавами на ее основе, принятый в качестве прототипа для способа, включающий подготовку контактных поверхностей, совместную прокатку лент с их деформацией, диффузионный отжиг, последующую холодную прокатку с последующим отжигом. [Карева Н.Т., Пелленен А.П., Хабибуллин А.А., Галимов Д.М. Исследование влияния отжига на строение и свойства биметаллических лент латунь-алюминий-латунь. Вестник ЮУрГУ. Металлургия, 2014; Трыков Ю.П., Гуревич Л.М., Шморгун В.Г. Слоистые композиты на основе алюминия и его сплавов. М.: Металлургия, 2004; Король В.К., Гильденгорн М.С. Основы технологии производства многослойных металлов. М., Металлургия, 1970].The prior art method for producing bimetallic tapes with a base of aluminum clad with copper or alloys based on it, adopted as a prototype for the method, including the preparation of contact surfaces, joint rolling of tapes with their deformation, diffusion annealing, subsequent cold rolling followed by annealing. [Kareva N.T., Pellenen A.P., Khabibullin A.A., Galimov D.M. Investigation of the effect of annealing on the structure and properties of brass-aluminum-brass bimetallic tapes. Bulletin of SUSU. Metallurgy, 2014; Trykov Yu.P., Gurevich L.M., Shmorgun V.G. Layered composites based on aluminum and its alloys. M .: Metallurgy, 2004; King V.K., Gildenngorn M.S. Basics of technology for the production of multilayer metals. M., Metallurgy, 1970].

Недостатком указанного способа является то, что при проведении отжигов суммарная деформация биметаллической ленты выбирается произвольно, что может привести к разрушению плакирующего слоя ленты.The disadvantage of this method is that during annealing, the total deformation of the bimetallic tape is chosen arbitrarily, which can lead to the destruction of the cladding layer of the tape.

Техническим результатом заявляемого изобретения является обеспечение качественной обрезки кромок плакирующей ленты, предотвращение разрывов плакирующих лент и, как следствие, повышение выхода годного продукта.The technical result of the claimed invention is to ensure high-quality trimming of the edges of the cladding tape, preventing breaks of the cladding tape and, as a result, increasing the yield of the product.

Указанный технический результат достигается за счет того, что биметаллическая полоса, содержащая основной слой на основе алюминия и, по крайней мере, один плакирующий слой на основе меди, в отожженном состоянии согласно изобретению отношение пределов прочности плакирующего слоя и основного слоя больше единицы, а отношение толщин плакирующего слоя и основного слоя определено условием:The specified technical result is achieved due to the fact that the bimetallic strip containing the base layer based on aluminum and at least one cladding layer based on copper, in the annealed state according to the invention, the ratio of the tensile strengths of the cladding layer and the main layer is more than one, and the ratio of the thicknesses cladding layer and the main layer is determined by the condition:

Figure 00000001
Figure 00000001

где Нпл, Нос - толщина плакирующего слоя и основного слоя, мм; σпл, σос - предел прочности плакирующего слоя и основного слоя, МПа.where N PL , N OS - the thickness of the cladding layer and the base layer, mm; σ PL , σ OS - the tensile strength of the cladding layer and the base layer, MPa.

Также указанный технический результат достигается за счет того, что способ изготовления биметаллической полосы, включающий подготовку контактных поверхностей плакирующего и основного слоя, их совместную прокатку, диффузионный отжиг, последующую холодную прокатку с последующим отжигом согласно изобретению диффузионный отжиг биметаллической полосы проводят при достижении суммарной деформации, определяемой условием:Also, the specified technical result is achieved due to the fact that the method of manufacturing a bimetallic strip, including preparing the contact surfaces of the cladding and the main layer, their joint rolling, diffusion annealing, subsequent cold rolling with subsequent annealing according to the invention, diffusion annealing of the bimetallic strip is carried out when the total deformation determined condition:

Figure 00000002
Figure 00000002

где Е - суммарная деформация ленты от исходного состояния; а каждый последующий отжиг биметаллической полосы проводят при достижении суммарной деформации, определяемой условием:where E is the total deformation of the tape from the initial state; and each subsequent annealing of the bimetallic strip is carried out upon reaching the total deformation determined by the condition:

Figure 00000003
Figure 00000003

В том случае, когда биметаллическая лента имеет отношение толщин, определенных условием (1), и ширина плакирующего слоя больше ширины основного слоя, обеспечивается качественная обрезка кромок плакирующего слоя.In the case when the bimetallic tape has the ratio of the thicknesses determined by condition (1) and the width of the cladding layer is greater than the width of the main layer, high-quality trimming of the edges of the cladding layer is ensured.

Диффузионный отжиг необходимо проводить при степени суммарной деформации, определяемой условием (2) для того, чтобы предотвратить надрывы в плакирующих слоях и увеличить прочность их сцепления.Diffusion annealing must be carried out at the degree of total deformation determined by condition (2) in order to prevent tears in the cladding layers and increase their adhesion strength.

При прокатке до конечной толщины неравномерность послойных деформаций композиций из сплавов на основе алюминия и плакирующих сплавов на основе меди хоть и в меньшей степени, но сохраняется. Поэтому для снижения растягивающих напряжений, улучшения пластических свойств материалов и исключения надрывов в плакирующих лентах необходимо проводить последующий отжиг со степенью деформации, определенной условием (3).When rolling to a final thickness, the unevenness of layer-by-layer deformations of compositions of aluminum-based alloys and cladding copper-based alloys, although to a lesser extent, is maintained. Therefore, in order to reduce tensile stresses, improve the plastic properties of materials and eliminate tears in cladding tapes, it is necessary to carry out subsequent annealing with a degree of deformation defined by condition (3).

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображена заявляемая биметаллическая полоса; на фиг. 2 показано, как изменяется качество обрезки кромок в зависимости от прочности плакирующих слоев и основного слоя.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows the inventive bimetallic strip; in FIG. 2 shows how the quality of edge trimming changes depending on the strength of the cladding layers and the base layer.

На фиг. 1 представлена биметаллическая полоса, состоящая из основного слоя 1 из материала на основе алюминия в отожженном состоянии и двух плакирующих слоев 2 на основе меди в отожженном состоянии. Отношение пределов прочности плакирующего слоя 2 и основного слоя 1 больше единицы, т.е. (σплос>1), а отношение толщин плакирующего слоя и основного слоя определено условием (1):In FIG. 1 shows a bimetallic strip consisting of a base layer 1 of an aluminum-based material in the annealed state and two cladding layers 2 of copper-based in the annealed state. The ratio of the tensile strengths of the cladding layer 2 and the base layer 1 is greater than unity, i.e. (σ PL / σ OS > 1), and the ratio of the thicknesses of the cladding layer and the base layer is determined by condition (1):

Нплос<0,2235(σплос)-0,628 Mp H / H oc <0,2235 (σ pl / σ axes) -0.628

Заявляемую биметаллическую полосу получают с помощью способа, включающего подготовку контактных поверхностей основного 1 и плакирующих слоев 2, их совместную прокатку, диффузионный отжиг, последующую холодную прокатку с последующим отжигом, при этом диффузионный отжиг биметаллической полосы проводят при достижении суммарной деформации, определяемой условием (2):The inventive bimetallic strip is obtained using a method comprising preparing the contact surfaces of the main 1 and cladding layers 2, their joint rolling, diffusion annealing, subsequent cold rolling followed by annealing, while diffusion annealing of the bimetallic strip is carried out when the total deformation determined by condition (2) :

Е=-0,0543(Нплос)2+2,5686(Нплос)+49,4,E = -0.0543 (mp H / H oc) 2 2.5686 (mp H / H oc) 49.4,

а каждый последующий отжиг биметаллической полосы проводят при достижении суммарной деформации, определяемой условием (3):and each subsequent annealing of the bimetallic strip is carried out upon reaching the total deformation determined by condition (3):

Е≤-0,23(Нплос)2+9,8(Нплос)-11,2.E≤ 0.23 (pl H / H oc) 2 9.8 (H mp / H oc) -11.2.

Испытание биметаллической полосы проводилось на опытном стане Дуо-200, имеющем диаметры рабочих валков 180 мм. В качестве основного слоя использовались отожженные ленты из алюминиевых сплавов А5 и АМг2 толщиной 1,0 мм и шириной 45 мм. В качестве плакирующего слоя использовались латунь Л90, нейзильбер МНЦ 15-20 и сталь 08КП. В соответствии с условием (1) толщины плакирующих слоев варьировались в диапазоне 7-35% от толщины основного слоя. Ширина плакирующих слоев - 50 мм.The test of the bimetallic strip was carried out at the Duo-200 experimental mill, which has diameters of work rolls of 180 mm. Annealed tapes made of aluminum alloys A5 and AMg2 with a thickness of 1.0 mm and a width of 45 mm were used as the main layer. As a cladding layer, brass L90, nickel silver МНЦ 15-20 and steel 08КП were used. In accordance with condition (1), the thickness of the cladding layers varied in the range of 7-35% of the thickness of the base layer. The width of the cladding layers is 50 mm.

Исходные компоненты отжигались в камерной печи: алюминиевые сплавы при температуре 380°C с выдержкой 40 мин, плакирующие ленты при температуре 670°C с выдержкой 60 мин; охлаждение с печью. Травление лент проводилось в 18% растворе серной кислоты при температуре 50-60°C.The starting components were annealed in a chamber furnace: aluminum alloys at a temperature of 380 ° C with a holding time of 40 min, clad tapes at a temperature of 670 ° C with a holding time of 60 min; cooling with the oven. The tapes were etched in an 18% sulfuric acid solution at a temperature of 50-60 ° C.

В таблице 1 приведены прочностные характеристики металлов, используемых при опытном плакировании.Table 1 shows the strength characteristics of the metals used in experimental cladding.

Figure 00000004
Figure 00000004

Как видно из таблицы 1, отношение пределов прочности плакирующего слоя (σпл) и основного слоя (σос) изменялось в достаточно широких пределах: от 1,26 до 6,85.As can be seen from table 1, the ratio of the strength limits of the cladding layer (σ PL ) and the main layer (σ OS ) varied over a fairly wide range: from 1.26 to 6.85.

Результаты экспериментального исследования для условий, когда прочность металла основного слоя меньше прочности металла плакирующего слоя, позволили определить области качественной, некачественной обрезки кромок и отсутствия обрезки.The results of an experimental study for conditions when the strength of the metal of the base layer is less than the strength of the metal of the clad layer, allowed us to determine the area of high-quality, low-quality edge trimming and lack of trimming.

Так, при оценке качества обрезки кромок плакирующих слоев ее вид подразделили на три вида (см. фиг. 2):So, when assessing the quality of trimming the edges of the cladding layers, its appearance was divided into three types (see Fig. 2):

1. Кромка деформирована, но не обрезана (обрезка кромки отсутствует полностью).1. The edge is deformed, but not trimmed (there is no edge trim completely).

2. Некачественная обрезка. Обрезка кромки происходит, однако имеются разрывы и трещины плакирующей ленты на кромке.2. Poor cutting. Trimming occurs, however, there are tears and cracks in the cladding tape at the edge.

3. Качественная обрезка кромки вдоль всего образца. Отсутствуют трещины и разрывы плакирующей ленты.3. High-quality edge trimming along the entire sample. There are no cracks or tears of the cladding tape.

Результаты экспериментального исследования, приведенные на фиг. 2, свидетельствуют, что с увеличением прочности плакирующих слоев, по сравнению с прочностными характеристиками основного слоя, обрезка кромок ухудшается. Так, например, для композиции Алюминий АМг2-Латунь Л90 (σплос=1,26) критическое отношение толщин плакирующего слоя и основного слоя, при котором отсутствует обрезка, составляло 35%. Для композиции Алюминий А5-Сталь 08КП (σплос=6,85) обрезка уже прекращалась при отношении толщин 10%.The experimental results shown in FIG. 2, indicate that with an increase in the strength of the cladding layers, compared with the strength characteristics of the base layer, edge trimming worsens. So, for example, for the composition Aluminum AMg2-Brass L90 (σ PL / σ OS = 1.26), the critical ratio of the thicknesses of the cladding layer and the base layer, at which there is no trim, was 35%. For the composition Aluminum A5-Steel 08KP (σ pl / σ oc = 6.85), the cutting has already stopped at a thickness ratio of 10%.

Экспериментальные данные аппроксимировали методом наименьших квадратов, благодаря чему получено условие (1) для выбора соотношения толщин компонентов в зависимости от соотношения пределов прочности плакирующих слоев и основного слоя, при которых обеспечивается качественная обрезка кромок.The experimental data were approximated by the least squares method, due to which condition (1) was obtained for choosing the ratio of component thicknesses depending on the ratio of the tensile strengths of clad layers and the main layer, at which high-quality edge trimming is ensured.

Рассмотрим пример использования условия (1) для изготовления биметаллической полосы, в которой в качестве основы используется алюминиевый слой из сплава АМг2, а плакирующий слой - из нейзильбера МНЦ 15-20. В отожженном состоянии сплав АМг2 имеет предел прочности 190 МПа, а сплав МНЦ 15-20- 333 МПа (см. таблицу 1). Таким образом, отношение пределов прочности плакирующего слоя и основного слоя равно: σплос=333/190=1,75.Let us consider an example of the use of condition (1) for the manufacture of a bimetallic strip in which the aluminum layer of the AMg2 alloy is used as the basis, and the cladding layer is made of the nickel silver MSC 15-20. In the annealed state, the AMg2 alloy has a tensile strength of 190 MPa, and the ISC alloy 15–20–333 MPa (see table 1). Thus, the ratio of the tensile strengths of the clad layer and the base layer is: σ PL / σ OS = 333/190 = 1.75.

Из условия (1) предельное отношение толщин, при которых обеспечивается качественное плакирование, равно 0,157. Для качественного плакирования необходимо, чтобы отношение толщин было менее 0,157.From condition (1), the limiting ratio of thicknesses at which high-quality cladding is ensured is 0.157. For high-quality cladding, it is necessary that the thickness ratio is less than 0.157.

Для получения биметаллической полосы из нейзильбера МНЦ 15-20-алюминия АМг2 применялись в качестве основного слоя - алюминиевая лента АМг2 с толщиной слоя Нос=1,8 мм и согласно условию (1) в качестве плакирующего слоя - лента из нейзильбера с толщиной Нпл<0,157Нос, т.е. Нпл<0,28 мм. Опытное плакирование холодной прокаткой на стане Дуо-200 с толщиной слоя плакирующей ленты, равной 0,2 мм, доказало получение биметаллической полосы с хорошим качеством кромки согласно условию (1).To obtain a bimetallic strip from the nickel silver of the ISS 15-20 aluminum AMg2, the aluminum layer AMg2 with a layer thickness of H oc = 1.8 mm was used as the main layer and, according to condition (1), a nickel silver tape with a thickness of H pl as a cladding layer <0,157N wasps, ie N pl <0.28 mm. Experimental cold-rolling cladding at the Duo-200 mill with a cladding tape layer thickness equal to 0.2 mm proved the production of a bimetallic strip with good edge quality according to condition (1).

Таким образом, определение отношения толщин согласно условию (1) плакирующего слоя и основного слоя для биметаллической полосы, содержащей основной слой из сплава на основе алюминия в отожженном состоянии и, по крайней мере, один плакирующий слой в отожженном состоянии из сплава на основе меди, когда отношение пределов прочности основного слоя и плакирующего слоя больше единицы, т.е. при σплос>1, обеспечивает получение качественных биметаллических полос холодной прокаткой.Thus, determining the thickness ratio according to condition (1) of the cladding layer and the base layer for a bimetallic strip containing the main layer of an aluminum-based alloy in the annealed state and at least one cladding layer in the annealed state of the copper-based alloy when the ratio of the ultimate strengths of the base layer and the cladding layer is greater than unity, i.e. when σ PL / σ OS > 1, provides high-quality bimetallic strips by cold rolling.

Заявляемая биметаллическая полоса была изготовлена с помощью способа, включающего подготовку контактных поверхностей основного и плакирующего слоев, их совместную прокатку, диффузионный отжиг, последующую холодную прокатку с последующим отжигом, при этом диффузионный отжиг биметаллической полосы проводили при достижении суммарной деформации, определяемой условием:The inventive bimetallic strip was made using the method, including the preparation of the contact surfaces of the main and cladding layers, their joint rolling, diffusion annealing, subsequent cold rolling followed by annealing, while diffusion annealing of the bimetallic strip was carried out when the total deformation determined by the condition was reached:

Figure 00000005
Figure 00000005

где Е - суммарная деформация полосы от исходного состояния;where E is the total deformation of the strip from the initial state;

а последующий отжиг биметаллической полосы проводили при достижении суммарной деформации, определяемой условием:and subsequent annealing of the bimetallic strip was carried out when the total deformation, determined by the condition:

Е≤-0,23(Нплос)2+9,8(Нплос)-11,2E≤ 0.23 (pl H / H oc) 2 9.8 (H mp / H oc) -11.2

В качестве исходных компонентов для основного слоя в отожженном состоянии из сплава АМг2 и плакирующего слоя в отожженном состоянии из сплава Л90 выбрано соотношение толщин по условию (1) - 15%, т.е. для толщины основного слоя, равного 1,7 мм, толщина плакирующего слоя составила 0,25 мм, а суммарная толщина H полосы латунь-алюминий-латунь составила 2,2 мм.The initial components for the main layer in the annealed state from the AMg2 alloy and the cladding layer in the annealed state from the L90 alloy are the ratio of thicknesses according to condition (1) - 15%, i.e. for a base layer thickness of 1.7 mm, the cladding layer was 0.25 mm and the total thickness H of the brass-aluminum-brass strip was 2.2 mm.

Из условия (2) суммарная степень деформации, при которой необходимо делать первый отжиг, равна 75,71%. Зная степень деформации, по известным зависимостям теории прокатки определили толщину полосы (Н), при которой необходимо прекратить прокатку и провести отжиг, т.е.From condition (2), the total degree of deformation at which it is necessary to do the first annealing is 75.71%. Knowing the degree of deformation, the thickness of the strip (H ) was determined from the known dependences of the theory of rolling, at which it was necessary to stop rolling and conduct annealing, i.e.

H=H(1-Е/100)=2,2(1-75,71/100)=0,53 мм.H = H (1-E / 100) = 2.2 (1-75.71 / 100) = 0.53 mm.

Такие условия прокатки были реализованы на стане Дуо-200, получена биметаллическая полоса требуемой толщины, и был проведен отжиг биметаллической полосы в камерной печи при температуре 380°C с выдержкой 1 час. При этом в плакирующем слое не было обнаружено разрывов плакирующих слоевSuch rolling conditions were implemented at the Duo-200 mill, a bimetallic strip of the required thickness was obtained, and the bimetallic strip was annealed in a chamber furnace at a temperature of 380 ° C for 1 hour. In this case, in the cladding layer was not detected breaks of the cladding layers

Е≤-0,23(Нплос)2+9,8(Нплос)-11,2E≤ 0.23 (pl H / H oc) 2 9.8 (H mp / H oc) -11.2

Е≤84%E≤84%

Технологическая эффективность заявляемого способа получения тонких биметаллических лент иллюстрируется следующим примером.The technological effectiveness of the proposed method for producing thin bimetallic ribbons is illustrated by the following example.

Для композиции латунь Л90-алюминий АМг2-латунь Л90 по выражению (1) получилось, что Нплос=19%. Нами выбрано соотношение Нплос=15%. Далее получена плакированием и последующей прокаткой со степенью деформации 70%, определенной по выражению (2), полоса толщиной 0,7 мм. При этой толщине выполнен отжиг полосы. Далее, используя условие (3), определена относительная деформация, при превышении которой образуются надрывы плакирующего слоя, составлявшая 84,5%. При этом предельная толщина полосы, при которой необходимо сделать отжиг, равна Н(1-Е/100)=0,11 мм. Такая толщина полосы получена при прокатке на двух станах. Сначала полоса прокатывалась на стане Дуо-200 с диаметром рабочих валков 180 мм до толщины 0,25 мм, а затем на стане кварто с диаметром рабочих валков 40 мм до толщины 0,11 мм.For the composition, brass L90-aluminum AMg2-brass L90 according to expression (1), it turned out that N pl / N OS = 19%. We have chosen the ratio of N PL / N OS = 15%. Further obtained by cladding and subsequent rolling with a degree of deformation of 70%, determined by expression (2), a strip with a thickness of 0.7 mm At this thickness, the strip was annealed. Further, using condition (3), the relative deformation is determined, upon exceeding which tears of the cladding layer are formed, amounting to 84.5%. In this case, the limiting thickness of the strip at which annealing is necessary is equal to H = H (1-E / 100) = 0.11 mm. This strip thickness was obtained by rolling on two mills. First, the strip was rolled on a Duo-200 mill with a diameter of work rolls 180 mm to a thickness of 0.25 mm, and then on a quarto mill with a diameter of work rolls 40 mm to a thickness of 0.11 mm.

После выполнения отжига лента была прокатана на стане кварто до 0,015 мм с использованием выражения (3) до минимально возможной толщины для условий стана кварто.After annealing, the tape was rolled in a quarto mill to 0.015 mm using expression (3) to the minimum possible thickness for the conditions of the quarto mill.

Таким образом, опытной прокаткой подтверждена эффективность предлагаемого способа получения биметаллической полосы с основой из сплавов алюминия и плакирующих лент из сплавов меди.Thus, experimental rolling confirmed the effectiveness of the proposed method for producing a bimetallic strip with a base of aluminum alloys and cladding tapes of copper alloys.

Настоящее изобретение позволяет установить соотношение толщин плакирующего слоя основного слоя для композиций, в которых в качестве основного слоя используются сплавы на основе алюминия, а в качестве плакирующих - сплавы на основе меди. При этом при плакировании полос обеспечивается качественная обрезка кромок плакирующих слоев и технологичность процесса при плакировании и последующей прокатки.The present invention allows to establish the ratio of the thicknesses of the cladding layer of the base layer for compositions in which aluminum-based alloys are used as the base layer, and copper-based alloys are used as the cladding layer. In this case, when cladding strips, high-quality trimming of the edges of the cladding layers and the manufacturability of the process during cladding and subsequent rolling are ensured.

Использование предлагаемого способа получения биметаллических полос обеспечивает исключение надрывов в плакирующих слоях, возможность получения тонких полос и повышение выхода годного продукта.Using the proposed method for producing bimetallic strips provides the elimination of tears in the cladding layers, the possibility of obtaining thin strips and increase the yield of the product.

Claims (10)

1. Тонкая биметаллическая полоса, содержащая основной слой из сплава на основе алюминия и, по крайней мере, один плакирующий слой из сплава на основе меди, отличающаяся тем, что отношение пределов прочности плакирующего слоя и основного слоя больше единицы, а отношение толщин плакирующего слоя и основного слоя определено условием:1. A thin bimetallic strip containing a base layer of an aluminum-based alloy and at least one cladding layer of a copper-based alloy, characterized in that the ratio of the strength limits of the cladding layer and the base layer is greater than unity, and the ratio of the thickness of the cladding layer and the main layer is determined by the condition: Нплос<0,2235(σплос)-0,628, где Mp H / H oc <0,2235 (σ pl / σ axes) -0.628 where Нпл, Нос - толщина плакирующего слоя и основного слоя, мм, N PL , N OS - the thickness of the cladding layer and the base layer, mm, σпл, σос - предел прочности плакирующего слоя и основного слоя, МПа.σ PL , σ OS - the tensile strength of the cladding layer and the base layer, MPa. 2. Способ изготовления тонкой биметаллической полосы по п.1, включающий подготовку контактных поверхностей основного и плакирующего слоев, их совместную прокатку, диффузионный отжиг, последующую холодную прокатку с последующим отжигом, при этом диффузионный отжиг проводят при достижении суммарной деформации, определяемой условием: 2. A method of manufacturing a thin bimetallic strip according to claim 1, including preparing the contact surfaces of the main and cladding layers, their joint rolling, diffusion annealing, subsequent cold rolling, followed by annealing, while diffusion annealing is carried out when the total deformation is determined by the condition: Е=-0,0543(Нплос)2+2,5686(Нплос)+49,4, где E = -0.0543 (mp H / H oc) 2 2.5686 (mp H / H oc) 49.4, where Е - суммарная деформация полосы от исходного ее состояния,E is the total deformation of the strip from its initial state, Нпл, Нос - толщина плакирующего слоя и основного слоя, мм,N PL , N OS - the thickness of the cladding layer and the base layer, mm, а каждый последующий отжиг проводят при достижении суммарной деформации, определяемой условием:and each subsequent annealing is carried out when the total strain determined by the condition is reached: Е≤-0,23(Нплос)2+9,8(Нплос)-11,2.E≤ 0.23 (pl H / H oc) 2 9.8 (H mp / H oc) -11.2.
RU2015143150A 2015-10-09 2015-10-09 Bimetallic thin strip and its production method RU2613543C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015143150A RU2613543C1 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Bimetallic thin strip and its production method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015143150A RU2613543C1 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Bimetallic thin strip and its production method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2613543C1 true RU2613543C1 (en) 2017-03-17

Family

ID=58458403

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015143150A RU2613543C1 (en) 2015-10-09 2015-10-09 Bimetallic thin strip and its production method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2613543C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU217189A1 (en) * METHOD OF GETTING ALUMINUM BIMETALAL – COPPER
SU1696225A1 (en) * 1989-03-31 1991-12-07 Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов Method for making bimetallic sheet strips and bands
US6709769B1 (en) * 1998-09-14 2004-03-23 Zincocelere S.P.A. Component for multilayer printed circuit board, method of production thereof and associated multilayer printed circuit board
RU2324598C2 (en) * 2006-03-20 2008-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие Композит" Bimetal strip

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU217189A1 (en) * METHOD OF GETTING ALUMINUM BIMETALAL – COPPER
SU166569A1 (en) * А. Куракин , Н. И. Кор гин METHOD OF MAKING BIMETALLIC SHEETS, FOR EXAMPLE ALUMINUM - COPPER
SU1696225A1 (en) * 1989-03-31 1991-12-07 Государственный научно-исследовательский, проектный и конструкторский институт сплавов и обработки цветных металлов Method for making bimetallic sheet strips and bands
US6709769B1 (en) * 1998-09-14 2004-03-23 Zincocelere S.P.A. Component for multilayer printed circuit board, method of production thereof and associated multilayer printed circuit board
RU2324598C2 (en) * 2006-03-20 2008-05-20 Общество с ограниченной ответственностью "Предприятие Композит" Bimetal strip

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20160047021A1 (en) Aluminum alloy sheet for press forming, process for manufacturing same, and press-formed product thereof
Hockauf et al. Mechanical properties and corrosion behaviour of ultrafine-grained AA6082 produced by equal-channel angular pressing
JP5156316B2 (en) Cu-Sn-P copper alloy sheet, method for producing the same, and connector
JP2007098470A (en) Method for producing magnesium alloy plate
JP4734578B2 (en) Magnesium alloy sheet processing method and magnesium alloy sheet
EP2453031B1 (en) Magnesium alloy plate
Ruppert et al. Influence of upscaling accumulative roll bonding on the homogeneity and mechanical properties of AA1050A
WO2012165470A1 (en) Pure titanium sheet having excellent balance between press formability and strength and excellent corrosion resistance, and process for manufacturing same
Aryshenskii et al. Influence of local inhomogeneity of thermomechanical treatment conditions on microstructure evolution in aluminum alloys
Figueiredo et al. Processing magnesium alloys by severe plastic deformation
KR20150076151A (en) Highly malleable and igc-resistant almg strip
Lentz et al. Hot working behavior of a WE54 magnesium alloy
Kümmel et al. Optimized layer architecture for an extended fatigue life of ultrafine-grained AA1050/AA5005 laminated metal composites
TWI607098B (en) Copper alloy plate and stamped product with copper alloy plate
RU2613543C1 (en) Bimetallic thin strip and its production method
JP5218923B2 (en) Magnesium alloy plate
KR101502751B1 (en) Method for manufacturing cold rolled magnesium alloy sheet having enhanced formability, yield strength and tensile strength and cold rolled magnesium alloy sheet having enhanced formability, yield strength and tensile strength manufactured thereby
Issahaq et al. Single-step shear-based deformation processing of electrical conductor wires
Nejadseyfi et al. Segmentation of copper alloys processed by equal-channel angular pressing
RU2675011C1 (en) Method of manufacturing flat products from hafnium-containing alloy based on titanium
Mróz et al. The theoretical and experimental analysis of the possibility of employing the groove rolling process for the manufacture of Mg/Al bimetallic bars
JP7249730B2 (en) Steel plates, tubular moldings, and stampings
Latif Effect of loading rates and single edge notch bending (SENB) specimen thicknesses on shear lips formation for Al6061 alloy
JP5192648B2 (en) Hard α brass with excellent moldability and method for producing the same
RU2324598C2 (en) Bimetal strip

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20171010