RU2685321C1 - Method for producing composition material from copper, titanium and steel - Google Patents
Method for producing composition material from copper, titanium and steel Download PDFInfo
- Publication number
- RU2685321C1 RU2685321C1 RU2018112512A RU2018112512A RU2685321C1 RU 2685321 C1 RU2685321 C1 RU 2685321C1 RU 2018112512 A RU2018112512 A RU 2018112512A RU 2018112512 A RU2018112512 A RU 2018112512A RU 2685321 C1 RU2685321 C1 RU 2685321C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layers
- copper
- titanium
- steel
- layer
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
- B23K20/00—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating
- B23K20/06—Non-electric welding by applying impact or other pressure, with or without the application of heat, e.g. cladding or plating by means of high energy impulses, e.g. magnetic energy
- B23K20/08—Explosive welding
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/01—Layered products comprising a layer of metal all layers being exclusively metallic
Abstract
Description
Изобретение относится к технологии получения износостойких материалов с помощью энергии взрывчатых веществ (ВВ) и может быть использовано, в частности, при изготовлении пар трения в виде тормозных устройств и т.п., предназначенных для эксплуатации в условиях неагрессивных сред.The invention relates to the technology of obtaining wear-resistant materials using the energy of explosives (EXPLOSIVES) and can be used, in particular, in the manufacture of friction pairs in the form of braking devices, etc., intended for operation in non-corrosive environments.
Известен способ получения композиционного материала титан-сталь, обладающего повышенным термическим сопротивлением в поперечном направлении, а также высокой стойкостью к разрушению в условиях изгибающих нагрузок, который может быть также использован и в качестве износостойкого материала в случае расположения его слоев перпендикулярно или с наклоном относительно трущегося объекта, при этом величина его допускаемого износа велика и может достигать 70-80% его размера в направлении изнашивания. В этом способе составляют трехслойный пакет с размещением между пластинами титана стальной пластины с соотношением толщин слоев 1:(0,33-0,4) при толщине слоя стали 2-4 мм, сварку взрывом осуществляют при отношении удельной массы заряда взрывчатого вещества к сумме удельных масс титанового и стального слоя, равном 1,92-2,29, и скорости детонации заряда взрывчатого вещества 2150-2400 м/с, последующую горячую прокатку сваренного трехслойного пакета проводят с обжатием 64-87% при температуре 680-720°C, производят разделку пакета на мерные трехслойные заготовки, из которых составляют многослойный пакет под сварку взрывом, осуществляют сварку взрывом при отношении удельной массы заряда взрывчатого вещества к сумме удельных масс метаемых слоев многослойного пакета, равном 0,79-1,03, и скорости детонации заряда взрывчатого вещества 2150-3100 м/с, затем производят дополнительную горячую прокатку сваренного многослойного пакета при температуре 680-720°C с обжатием 90-98%, после чего проводят отжиг при температуре 700-800°C в течение 0,1-0,75 ч с последующим охлаждением на воздухе (патент РФ №2293004, МПК В23К 20/08, В32В 7/04, опубл. 10.02.2007, бюл. №4).A method of obtaining a titanium-steel composite material with increased thermal resistance in the transverse direction, as well as high resistance to fracture under bending loads, which can also be used as a wear-resistant material if its layers are perpendicular or inclined relative to the rubbing object , while the value of its allowable wear is large and can reach 70-80% of its size in the direction of wear. In this method, a three-layer package is made with a steel plate placed between titanium plates with a thickness ratio of 1: (0.33-0.4) layers with a steel layer thickness of 2-4 mm, explosion welding is performed at the ratio of the specific gravity of the explosive charge to the sum of specific mass of titanium and steel layer, equal to 1.92-2.29, and the detonation velocity of the explosive charge 2150-2400 m / s, the subsequent hot rolling of the welded three-layer package is carried out with compression 64-87% at a temperature of 680-720 ° C, produce cutting package on dimensional three-layer blanks , of which make up a multilayer package for explosion welding, perform explosion welding with the ratio of the specific gravity of the explosive charge to the sum of the specific masses of the missile layers of the multilayer packet, equal to 0.79-1.03, and the detonation velocity of the explosive charge 2150-3100 m / s , then additional hot rolling of the welded multilayer package is performed at a temperature of 680-720 ° C with a reduction of 90-98%, after which annealing is performed at a temperature of 700-800 ° C for 0.1-0.75 h, followed by air cooling ( RF patent №2293004, IPC В23К 20/08, В32В 7/04, op l. 10.02.2007, bul. №4).
Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено возможностью получения по этому способу композиционных материалов толщиной до 3 мм с интерметаллидными прослойками, толщина которых не превышает 0,01 мм (10 мкм). При использовании таких материалов в парах трения скорость их изнашивания (отношение величины износа ко времени изнашивания) оказывается весьма высокой, а это крайне ограничивает возможные области применения таких материалов в парах трения.This method has a low technical level, due to the possibility of obtaining by this method composite materials with a thickness of up to 3 mm with intermetallic layers, the thickness of which does not exceed 0.01 mm (10 μm). When such materials are used in friction pairs, their wear rate (the ratio of the wear value to wear time) is very high, and this extremely limits the possible applications of such materials in friction pairs.
Наиболее близким по техническому уровню и достигаемому результату является способ получения композиционного материала титан-сталь. При реализации этого способа получают пятислойные заготовки из чередующихся слоев коррозионно-стойкой стали и титана, размещенных из условия последующей сварки в многослойном пакете стальных слоев между собой, с соотношением толщин слоев стали и титана 1:(0,8-1) при толщине каждого слоя стали 2-3 мм путем сварки взрывом каждой из них при скорости детонации взрывчатого вещества (ВВ) 2400-2750 м/с, причем высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между слоями при сварке каждой заготовки выбирают из условия получения скоростей соударения слоев между собой в пределах 470-670 м/с, горячую прокатку сваренных пятислойных заготовок производят при температуре 720-740°C с обжатием 75-84%, а многослойный пакет составляют затем из 6-8 полученных пятислойных заготовок, его сварку взрывом осуществляют при скорости детонации ВВ 2400-3100 м/с, при этом высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между пятислойными заготовками при сварке многослойного пакета выбирают из условия получения скоростей соударения их между собой в пределах 440-610 м/с, а отжиг сваренного многослойного пакета производят при температуре 900-1000°C в течение 1-7 ч.The closest technical level and the achieved result is a method of obtaining a composite material titanium-steel. When implementing this method, five-layer blanks of alternating layers of corrosion-resistant steel and titanium, placed from the condition of subsequent welding in a multi-layer package of steel layers between themselves, are obtained with a thickness ratio of 1: (0.8-1) steel and titanium layers for each layer steel 2-3 mm by explosion welding each of them when the detonation speed of the explosive (EX) 2400-2750 m / s, and the height of the explosive charge and the welding gaps between the layers during welding of each billet are chosen from the condition of obtaining the rates of collision of the layers between themselves within 470-670 m / s, hot rolling of welded five-layer blanks is carried out at a temperature of 720-740 ° C with a compression of 75-84%, and the multilayer package is then composed of 6-8 prepared five-layer blanks, its explosion welding is carried out at a detonation velocity of explosives 2400-3100 m / s, while the height of the explosive charge and the welding gaps between the five-layer blanks when welding a multilayer package are chosen from the condition of obtaining speeds of colliding them between themselves within 440-610 m / s, and annealing the welded multilayer package is performed at a temperature of 900- 1000 ° C for e 1-7 h.
В результате получают композиционный материал титан-сталь, содержащий до 24 слоев коррозионно-стойкой стали, до 16 слоев титана и до 32 сплошных интерметаллидных прослоек толщиной 0,2-0,3 мм, расположенных между стальными и титановыми слоями. Полученный материал обладает высокой коррозионной стойкостью и величиной допускаемого износа в условиях длительной эксплуатации в агрессивных средах, а также низкой скоростью изнашивания при использовании контртел из сталей. (Патент РФ №2463139, МПК В23К 20/08, В32В 7/04, В32В 15/01, опубл. 10.10.2012, бюл. №28 - прототип).The result is a titanium-steel composite material containing up to 24 layers of corrosion-resistant steel, up to 16 layers of titanium and up to 32 continuous intermetallic interlayers with a thickness of 0.2-0.3 mm, located between the steel and titanium layers. The resulting material has a high corrosion resistance and the value of the permissible wear in conditions of prolonged use in aggressive environments, as well as low wear rate when using a counter body made of steel. (Patent of the Russian Federation No. 2463139, IPC W23K 20/08, B32B 7/04, B32B 15/01, publ. 10.10.2012, Bull. 28 - a prototype).
Данный способ имеет невысокий технический уровень, что обусловлено недостаточно высокой теплопроводностью всех металлических слоев у получаемого этим способом материала, что приводит при его использовании в тяжело нагруженных тормозных устройствах к перегреву выше допустимой температуры зоны его контакта с контртелом, например из стали, из-за недостаточно высокой скорости охлаждения указанной зоны, что, в свою очередь, может приводить к существенному росту скорости его изнашивания, а также к сокращению срока службы контртел, например, в виде стальных тормозных дисков, валов и т.п. В условиях эксплуатации такого материала в условиях неагрессивных сред применение в нем слоев из коррозионно-стойкой стали, обладающей к тому же еще и недостаточно высокой теплопроводностью нецелесообразно, поскольку это способствует повышению стоимости изделий из этого материала, а также недостаточно быстрому охлаждению зоны его контакта с контртелом и ускоренному износу как самого материала, так и контртела.This method has a low technical level, which is caused by the insufficiently high thermal conductivity of all metal layers of the material obtained by this method, which, when used in heavily loaded braking devices, leads to overheating above the permissible temperature of its contact with the counterbody, for example from steel, due to insufficient high cooling rate specified zone, which, in turn, can lead to a significant increase in the rate of wear, as well as reduce the life of the counterbody, for example , in the form of steel brake discs, shafts, etc. Under the conditions of operation of such a material in non-corrosive environments, the use of layers of corrosion-resistant steel in it, which, in addition, does not have sufficiently high thermal conductivity, is impractical because it contributes to an increase in the cost of products made from this material, as well as insufficiently fast cooling of its zone of contact with the counterbody and accelerated wear of both the material itself and the counterbody.
В связи с этим важнейшей задачей является создание нового способа получения композиционного материала из меди, титана и стали с повышенной теплопроводностью в сравнении с прототипом части его металлических слоев, с более высокой скоростью охлаждения зоны его контакта с контртелом, например из стали, и, благодаря этому, снижению скорости его изнашивания не менее чем в 1,2-1,5 раза, с большой величиной допускаемого износа, не изменяющего своих служебных свойств даже после значительного износа рабочей поверхности при длительной эксплуатации в условиях неагрессивных сред.In this regard, the most important task is to create a new method of obtaining a composite material from copper, titanium and steel with high thermal conductivity in comparison with the prototype of a part of its metal layers, with a higher cooling rate of its zone of contact with a counterbody, for example, from steel, and, thanks to this , reducing its wear rate by no less than 1.2-1.5 times, with a large amount of permissible wear that does not change its service properties even after significant wear of the working surface during prolonged use under non-corrosive environments.
Техническим результатом заявленного способа является создание нового технологического цикла, обеспечивающего получение многослойного композиционного материала из меди, титана и стали с повышенной теплопроводностью, в сравнении с прототипом, части его металлических слоев, с более высокой скоростью охлаждения зоны его контакта с контртелом, например, из стали, и, благодаря этому, снижению скорости его изнашивания не менее, чем в 1,2-1,5 раза, с большой величиной допускаемого износа, не изменяющего своих служебных свойств даже после значительного износа рабочей поверхности при длительной эксплуатации в условиях неагрессивных сред.The technical result of the claimed method is the creation of a new technological cycle, providing a multilayer composite material made of copper, titanium and steel with increased thermal conductivity, in comparison with the prototype, of a part of its metal layers, with a higher cooling rate of its contact zone with a counterbody, for example, from steel , and, thanks to this, a decrease in the rate of its wear not less than 1.2-1.5 times, with a large amount of permissible wear that does not change its service properties even after significant Long wear of a working surface at long operation in the conditions of nonaggressive environments.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения композиционного материала из меди, титана и стали, включающем составление пятислойных пакетов, каждый из которых содержит чередующиеся слои медь - низкоуглеродистая сталь - титан - низкоуглеродистая сталь - медь при толщине каждого слоя стали и меди 2-3 мм и соотношении толщин слоев стали и титана 1:(0,8-1), проведение сварки взрывом каждого пакета при скорости детонации взрывчатого вещества (ВВ) 2420-2730 м/с с получением пятислойных заготовок, причем высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между слоями выбирают из условия получения скоростей соударения медных слоев заготовки со слоями из низкоуглеродистой стали в пределах 340-420 м/с и скоростей соударения последних с титановым слоем в пределах 425-520 м/с, после чего проводят горячую прокатку пятислойных заготовок при температуре 720-740°C с обжатием 75-84%, затем составляют многослойный пакет из 6-8 полученных пятислойных заготовок и осуществляют его сварку взрывом при скорости детонации ВВ 2400-2900 м/с, при этом высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между пятислойными заготовками при сварке многослойного пакета выбирают из условия получения скоростей их соударения в пределах 315-440 м/с и соединения медных слоев между собой, а затем проводят отжиг сваренного многослойного пакета при температуре 900-1000°С в течение 1-7 ч для формирования на границах раздела сваренных между собой слоев из титана и стали сплошных интерметаллидных прослоек и охлаждают полученный композиционный материал на воздухе.This technical result is achieved by the fact that in the method of producing a composite material of copper, titanium and steel, including the compilation of five-layer packages, each of which contains alternating layers of copper - low carbon steel - titanium - low carbon steel - copper with a thickness of each layer of steel and copper 2- 3 mm and the ratio of the thickness of the layers of steel and titanium 1: (0.8-1), carrying out explosion welding of each package at the detonation speed of the explosive (EX) 2420-2730 m / s to produce five-layer blanks, with the height of the explosive charge and welding The gaps between the layers are chosen from the condition of obtaining the rates of collision of copper layers of the billet with layers of low carbon steel within 340-420 m / s and the rates of collision of the latter with the titanium layer within 425-520 m / s, after which the five-layer billets are hot-rolled temperature of 720-740 ° C with a compression of 75-84%, then make up a multilayer package of 6-8 received five-layer blanks and perform its explosion welding at a detonation speed of explosives 2400-2900 m / s, with the height of the explosive charge and welding gaps between the five-layer harvesting when welding a multilayer package choose from the condition of obtaining the speed of their collision within 315-440 m / s and the connection of the copper layers among themselves, and then annealing the welded multilayer package at a temperature of 900-1000 ° C for 1-7 h is carried out to form the boundaries of the welded between the layers of titanium and steel solid intermetallic interlayers and cool the resulting composite material in air.
Новый способ получения композиционного материала из меди, титана и стали имеет существенные отличия по сравнению с прототипом, как по строению и свойствам полученного материала, так и по совокупности технологических приемов воздействия на свариваемые пакеты и режимов осуществления способа. Так предложено составлять пятислойные пакеты, каждый из которых содержит чередующиеся слои медь - низкоуглеродистая сталь - титан -низкоуглеродистая сталь - медь при толщине каждого слоя стали и меди 2-3 мм и соотношении толщин слоев стали и титана 1:(0,8-1). Использование слоев из меди и низкоуглеродистой стали, обладающих значительно большей теплопроводностью, чем у коррозионностойкой стали, используемой в получаемых материалах по прототипу, позволяет весьма существенно повысить в сравнении с прототипом скорость охлаждения зоны контакта предлагаемого материала с контртелом из стали и, тем самым, существенно снизить скорость его изнашивания. Толщина каждого слоя меди в пятислойных пакетах менее 2 мм приводит к недостаточно высокой скорости охлаждения зоны контакта предлагаемого материала с контртелом, и по этой причине к повышению скорости его изнашивания. Толщина этих слоев более 3 мм является избыточной, поскольку это приводит к значительному увеличению скорости изнашивания предлагаемого материала при его использовании в тормозных устройствах. Толщина каждого слоя из низкоуглеродистой стали, равная 2-3 мм облегчает при соблюдении предлагаемых режимов сварки взрывом получение качественных сварных соединений в зонах контакта металлических слоев, обеспечивает минимальный расход дорогостоящего титана на единицу массы изделия. Толщина каждого слоя стали более 3 мм и соотношение толщин слоев стали и титана выше верхнего предлагаемого предела приводит к повышению скорости изнашивания получаемого материала. При толщине каждого слоя стали менее 2 мм и соотношении толщин слоев стали и титана ниже нижнего предлагаемого предела возможно повышение хрупкости получаемого материала, что приводит к невозможности его использования в парах трения.A new method of obtaining a composite material of copper, titanium and steel has significant differences compared with the prototype, both in the structure and properties of the material obtained, and in the totality of technological methods of influence on the welded packages and modes of the method. So it is proposed to make five-layer packages, each of which contains alternating layers of copper - low carbon steel - titanium - low carbon steel - copper with a thickness of each layer of steel and copper of 2-3 mm and a ratio of thickness of layers of steel and titanium 1: (0.8-1) . The use of layers of copper and low carbon steel, which have a much higher thermal conductivity than the corrosion-resistant steel used in the materials obtained by the prototype, can significantly increase in comparison with the prototype the cooling rate of the contact zone of the proposed material with a steel counterbody and, thereby, significantly reduce wear rate. The thickness of each copper layer in five-layer packages of less than 2 mm leads to an insufficiently high cooling rate of the zone of contact of the material with the counterbody, and for this reason to an increase in its wear rate. The thickness of these layers of more than 3 mm is excessive, since this leads to a significant increase in the wear rate of the proposed material when used in braking devices. The thickness of each layer of mild steel, equal to 2-3 mm, makes it easier, subject to the proposed modes of explosion welding, to obtain high-quality welded joints in the areas of contact of metal layers, ensures minimal consumption of expensive titanium per unit mass of the product. The thickness of each layer of steel is more than 3 mm and the ratio of the thickness of the layers of steel and titanium above the upper proposed limit leads to an increase in the wear rate of the material obtained. When the thickness of each layer of steel is less than 2 mm and the ratio of the thickness of the layers of steel and titanium below the lower proposed limit, it is possible to increase the brittleness of the material obtained, which leads to the impossibility of its use in friction pairs.
Предложено сварку взрывом каждого пакета с получением пятислойных заготовок проводить на предлагаемых режимах, что обеспечивает качественную сварку всех металлических слоев в пакете без нарушений ихIt is proposed to use explosion welding of each package to produce five-layer blanks on the proposed modes, which ensures high-quality welding of all metal layers in the package without disturbing them.
сплошности и неконтролируемых деформаций, снижающих качество получаемых заготовок. При скорости детонации ВВ и скоростях соударения между металлическими слоями в каждой получаемой заготовке ниже нижних предлагаемых пределов возможно появление непроваров в зонах соединения слоев, а при последующей горячей прокатке сваренных пятислойных заготовок может происходить их частичное и даже полное расслоение. При скорости детонации ВВ и скоростях соударения между пластинами в каждом пакете выше верхних предлагаемых пределов в зонах соединения слоев возможно появление участков с хрупкими интерметаллидными фазами, что, при последующей горячей прокатке, может приводить к частичным расслоениям в зонах соединения слоев, а это, в свою очередь, приводит к снижению прочностных свойств получаемого материала. Кроме того, при этих режимах сварки возможны неконтролируемые деформации металлических слоев с нарушениями их сплошности, что может привести к невозможности дальнейшего использования сваренных заготовок.continuity and uncontrolled deformations that reduce the quality of the resulting blanks. When the detonation speed of explosives and the speeds of collision between the metal layers in each billet produced below the lower proposed limits, the occurrence of lack of penetration may occur in the areas of the layer bonding, and subsequent hot rolling of the welded five-layer billets may result in their partial and even complete separation. When the detonation speed of explosives and collision speeds between the plates in each package are above the upper proposed limits, areas with fragile intermetallic phases may appear in the junction layers, which, during subsequent hot rolling, can lead to partial delamination in the junction zones of the layers, and this turn, leads to a decrease in the strength properties of the material obtained. In addition, under these welding conditions, uncontrollable deformations of metal layers with disturbances of their continuity are possible, which may lead to the impossibility of further use of welded blanks.
Горячая прокатка полученных пятислойных заготовок из меди, титана и стали на предлагаемых режимах приводит к увеличению их длины и ширины с одновременным уменьшением толщины медных, стальных и титановых слоев до оптимальных размеров. При температуре горячей прокатки ниже 720°С в титановых слоях возможно появление микротрещин, а при температуре прокатки выше 740°С возрастают непроизводительные энергетические затраты на получение продукции. Обжатие сваренных пятислойных заготовок менее 75% приводит к повышению скорости изнашивания получаемого материале в парах трения. Обжатие заготовок более 84% может приводить к повышению хрупкости получаемого материала в условиях циклических нагрузок.Hot rolling of the resulting five-layer blanks of copper, titanium and steel on the proposed modes leads to an increase in their length and width with a simultaneous decrease in the thickness of the copper, steel and titanium layers to optimal sizes. At hot rolling temperatures below 720 ° C, microcracks may appear in the titanium layers, and at rolling temperatures above 740 ° C, unproductive energy costs for producing products increase. Compression of welded five-layer blanks of less than 75% leads to an increase in the rate of wear of the resulting material in friction pairs. Compression blanks more than 84% can lead to an increase in the fragility of the resulting material under cyclic loads.
Предложено после горячей прокатки составлять многослойный пакет из 6-8 полученных пятислойных заготовок и осуществлять его сварку взрывом на предлагаемых режимах, что обеспечивает получение качественных сварных соединений между всеми свариваемыми заготовками и формированию при отжиге необходимого для повышенной износостойкости количества интерметаллидных прослоек. Благодаря оптимальному расположению медных слоев в свариваемых пакетах, свариваются между собой лишь однородные медныеAfter hot rolling, it was proposed to make a multilayer package of 6-8 obtained five-layer blanks and perform its explosion welding on the proposed modes, which ensures obtaining high-quality welded joints between all the welded blanks and forming the number of intermetallic interlayers necessary for increased wear resistance. Due to the optimal location of the copper layers in the packages being welded, only homogeneous copper layers are welded together.
слои, что способствует получению сварных соединений высокого качества при менее интенсивных скоростных режимах, чем при получении материалов по прототипу, а это, в свою очередь, снижает вероятность проявления неконтролируемых деформаций у получаемой многослойной заготовки, способствует повышению качества получаемого материала. При скорости детонации ВВ и скоростях соударения ниже нижнего предлагаемого предела возможно появление непроваров в зонах соединения свариваемых заготовок, что снижает качество получаемого материала. Скорость детонации ВВ и скорости соударения пятислойных заготовок выше верхнего предлагаемого предела может приводить к неконтролируемым деформациям получаемой многослойной заготовки и к повышенному расходу ВВ в расчете на одно изделие.layers, which contributes to obtaining high-quality welded joints at less intense high-speed modes than when obtaining materials from the prototype, and this, in turn, reduces the likelihood of uncontrolled deformations in the resulting multilayer billet, contributes to improving the quality of the material. When the speed of detonation of explosives and speeds of collision below the lower proposed limit, the occurrence of penetration may occur in the areas of the joint welded workpieces, which reduces the quality of the material. The speed of detonation of explosives and the speed of collisions of five-layer blanks above the upper proposed limit can lead to uncontrolled deformations of the resulting multilayer billet and to an increased consumption of explosives per product.
Отжиг сваренного многослойного пакета обеспечивает формирование на границах раздела сваренных между собой слоев из титана и стали сплошных интерметаллидных прослоек, благодаря чему обеспечивается пониженная скорость изнашивания получаемого материала и его высокая долговечность в парах трения. При температурно-временных режимах отжига, выходящих за предлагаемые пределы, снижается долговечность получаемого материала в парах трения. Охлаждение на воздухе предложено применять как наиболее экономичный способ, обеспечивающий отсутствие трещинообразования в получаемой продукции.Annealing of the welded multilayer package ensures the formation of continuous intermetallic interlayers at the interfaces of the welded between themselves layers of titanium and steel, which ensures a lower wear rate of the resulting material and its high durability in friction pairs. When temperature-time modes of annealing beyond the proposed limits, reduced durability of the material obtained in friction pairs. Air cooling is proposed to be used as the most economical method, ensuring the absence of cracking in the resulting product.
Предлагаемый способ получения композиционного материала из меди, титана и стали осуществляется в следующей последовательности. Очищают от окислов и загрязнений слои меди, титана и низкоуглеродистой стали, из которых составляют пятислойные пакеты под сварку взрывом из чередующихся слоев: медь - низкоуглеродистая сталь - титан - низкоуглеродистая сталь - медь с соотношением толщин слоев стали и титана 1:(0,8-1) при толщине каждого слоя меди и низкоуглеродистой стали 2-3 мм. Слои в пятислойных пакетах располагают параллельно друг другу на расстоянии сварочных технологических зазоров. Укладывают полученные пятислойные пакеты на плоские основания, размещенные на грунте. На поверхности каждого пакета располагают защитную прослойку из высокоэластичного материала, защищающую поверхность верхнего медного слоя от повреждений продуктамиThe proposed method for producing a composite material of copper, titanium and steel is carried out in the following sequence. The layers of copper, titanium and low carbon steel are cleared of oxides and pollution, of which five-layer welding packages are made of alternating layers: copper - low carbon steel - titanium - low carbon steel - copper with a ratio of the thickness of the layers of steel and titanium 1: (0.8 - 1) when the thickness of each layer of copper and low carbon steel is 2-3 mm. Layers in five-layer packages are arranged parallel to each other at a distance of welding technological gaps. Lay the resulting five-layer packages on flat bases placed on the ground. On the surface of each package have a protective layer of highly elastic material that protects the surface of the upper copper layer from damage products
детонации ВВ, а на ее поверхности размещают контейнер с зарядом ВВ со скоростью детонации 2420-2730 м/с и осуществляют сварку взрывом с инициированием процесса детонации в заряде ВВ также, как при последующей операции сварки взрывом, с помощью электродетонатора и вспомогательного заряда ВВ, формирующего в каждом основном заряде ВВ фронт детонации, близкий к плоскому. При этом высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между слоями в каждом пакете выбирают из условия получения скоростей соударения их медных слоев со слоями из низкоуглеродистой стали в пределах 340-420 м/с и скоростей соударения последних с титановым слоем в пределах 425-520 м/с. Затем сваренные пятислойные заготовки подвергают горячей прокатке при температуре 720-740°C с обжатием 75-84%, после чего обрезают боковые кромки с краевыми эффектами, очищают свариваемые поверхности от окислов и загрязнений, затем составляют многослойный пакет под сварку взрывом, содержащий 6-8 прокатанных пятислойных заготовок, при этом указанные заготовки в каждом пакете располагают параллельно друг другу на расстоянии сварочных зазоров. Укладывают полученный многослойный пакет на плоское основание, размещенное на грунте. На поверхности пакета располагают защитную прослойку из высокоэластичного материала и контейнер с зарядом ВВ со скоростью детонации 2400-2900 м/с и осуществляют сварку взрывом, при этом высоту заряда ВВ и сварочные зазоры между прокатанными пятислойными заготовками выбирают из условия получения скоростей соударения их медных слоев при сварке взрывом в пределах 315-440 м/с.detonation of explosives, and on its surface place a container with an explosive charge with a detonation speed of 2420-2730 m / s and perform explosion welding with initiation of the detonation process in the explosive charge as well as during the subsequent explosion welding operation, using an electric detonator and an auxiliary explosive charge that forms in each main explosive charge, the detonation front is close to flat. The height of the explosive charge and the welding gaps between the layers in each package are chosen from the condition of obtaining the rates of collision of their copper layers with layers of low carbon steel within 340-420 m / s and the rates of collision of the latter with the titanium layer within 425-520 m / s . Then, the welded five-layer blanks are hot-rolled at a temperature of 720-740 ° C with a compression of 75-84%, after which they cut off the side edges with edge effects, clean the surfaces to be welded from oxides and impurities, then make up a multilayer explosion welding package containing 6-8 rolled five-layer blanks, with these blanks in each package are placed parallel to each other at a distance of welding gaps. Lay the resulting multi-layered package on a flat base, placed on the ground. A protective layer of highly elastic material and an explosive charge container with a detonation speed of 2400-2900 m / s are placed on the surface of the package and carried out by explosion welding, while the height of the explosive charge and the welding gaps between the rolled five-layer blanks are chosen from the condition of obtaining the impact rates of their copper layers at explosion welding within 315-440 m / s.
После обрезки боковых кромок с краевыми эффектами у сваренного многослойного пакета производят его отжиг в электропечи при температуре 900-1000°C в течение 1-7 ч для формирования между слоями низкоуглеродистой стали и титана сплошных интерметаллидных прослоек, после чего охлаждают полученный композиционный материал на воздухе. В результате получают композиционный материал из меди, титана и стали, содержащий от 12 до 16 слоев меди, такого же количества слоев низкоуглеродистой стали и сплошных интерметаллидных прослоек, расположенных между стальными и титановыми слоями, а также от 6 до 8 слоев титана. Суммарное количество слоев в таком материале от 42 до 56. Благодаря повышенной теплопроводности медных и стальных слоев из низкоуглеродистой стали полученный материал в сравнении с прототипом при его эксплуатации в парах трения обеспечивает более высокую скорость охлаждения зоны его контакта с контртелом, например из стали 45, что способствует снижению скорости его изнашивания 1,2-1,5 раза, при этом материал по предлагаемому способу не изменяет своих служебных свойств даже после значительного износа его рабочей поверхности и длительной эксплуатации в условиях неагрессивных сред, как и материал по прототипу, он обладает повышенной величиной допускаемого износа.After trimming the side edges with edge effects on the welded multilayer package, it is annealed in an electric furnace at a temperature of 900-1000 ° C for 1-7 hours to form solid intermetallic interlayers between layers of low carbon steel and titanium, then the resulting composite material is cooled in air. The result is a composite material of copper, titanium and steel containing from 12 to 16 layers of copper, the same number of layers of low carbon steel and continuous intermetallic interlayers located between the steel and titanium layers, as well as from 6 to 8 layers of titanium. The total number of layers in this material is from 42 to 56. Due to the increased thermal conductivity of copper and steel layers from low carbon steel, the material obtained in comparison with the prototype in its operation in friction pairs provides a higher cooling rate of its contact zone with a counterbody, for example, from steel 45, which helps to reduce its wear rate 1.2-1.5 times, while the material according to the proposed method does not change its service properties even after significant wear of its working surface and long-term ex luatatsii in a non-aggressive media as the material of the prototype, it has an increased value of allowable wear.
Пример 1 (см. таблицу, опыт 1).Example 1 (see table, experiment 1).
Очищают от окислов и загрязнений слои из меди марки M1, низкоуглеродистой стали 08 и титана марки ВТ1-0, из которых составляют два пятислойных пакета под сварку взрывом. Слои в пакетах располагают параллельно друг другу на расстоянии сварочных зазоров. Порядок чередования слоев в каждом пакете: медь M1 - низкоуглеродистая сталь 08 - титан ВТ1-0- низкоуглеродистая сталь 08 - медь M1. Длина у всех металлических слоев - 370 мм, ширина - 280 мм. Толщина медных слоев δCu=2 мм, стальных - δст=2 мм, титановых - δTi=2 мм. Соотношение толщин слоев низкоуглеродистой стали и титана в пакетах одинаковое: δст:δTi=1:1. Укладывают полученные пакеты на плоские основания из древесно-стружечной плиты толщиной 20 мм, размещенные на грунте. Длина и ширина этих оснований соответствует длине и ширине металлических слоев. При сборке пакетов предварительно, с помощью компьютерной технологии, определяют величину необходимых сварочных зазоров h1-h4, где h1 - зазор между первым (верхним) и следующим за ним вторым слоем, h2 - между вторым и третьим слоем и т.д. Для сварки взрывом пакетов выбираем взрывчатое вещество из рекомендуемого диапазона со скоростью детонации Dвв=2730 м/с. Такую скорость обеспечивает взрывчатое вещество, представляющее собой смесь из 33% порошкообразного аммонита 6ЖВ и 67% аммиачной селитры. Взрывчатое вещество помещают в контейнеры с обеспечением высоты заряда ВВ Нвв=80 мм, длиной 390 мм, шириной 300 мм и располагают их на поверхности каждого пакета. Предварительно, на поверхности каждого пакета, располагают защитную прослойку из высокоэластичного материала - резины толщиной 2 мм, защищающую поверхность верхнего медного слоя от повреждений продуктами детонации ВВ. Для получения в пакетах скоростей соударения металлических слоев между собой в пределах предлагаемого диапазона, при выбранных параметрах зарядов ВВ, величины сварочных зазоров равны: h1=1 мм, h2=6,5 мм, h3=2 мм, h4=1,5 мм, что обеспечивает скорости соударения слоев при сварке взрывом на соответствующих межслойных границах пакетов: V1=420 м/с, V2=520 м/с, V3=470 м/с, V4=390 м/с, где V1 - скорость соударения верхнего медного слоя со слоем из низкоуглеродистой стали, V2 - скорость соударения слоя из низкоуглеродистой стали с титановым слоем, V3 - скорость соударения титанового слоя с расположенным ниже слоем из низкоуглеродистой стали, V4 - скорость соударения слоя из низкоуглеродистой стали с медным слоем.The layers of copper of grade M1, low-carbon steel 08 and titanium of grade VT1-0 are cleaned of oxides and pollution, of which two five-layer packages for explosion welding constitute. The layers in the packages are arranged parallel to each other at a distance of welding gaps. The order of alternation of layers in each package: copper M1 - low carbon steel 08 - titanium VT1-0 - low carbon steel 08 - copper M1. The length of all metal layers - 370 mm, width - 280 mm. The thickness of the copper layers δ Cu = 2 mm, steel - δ St = 2 mm, titanium - δ Ti = 2 mm. The ratio of the thicknesses of layers of low carbon steel and titanium in the packages is the same: δ st : δ Ti = 1: 1. Put the received packages on the flat bases from chipboard 20 mm thick, placed on the ground. The length and width of these bases corresponds to the length and width of the metal layers. When assembling packages, it is preliminarily determined by computer technology that the required welding gaps h 1 -h 4 are determined, where h 1 is the gap between the first (upper) and the second layer following it, h 2 - between the second and third layer, etc. . For the explosion welding of packages, we select an explosive from the recommended range with a detonation speed D VV = 2730 m / s. This speed is provided by an explosive, which is a mixture of 33% ammonium powdered 6GV and 67% ammonium nitrate. Explosive placed in containers ensuring explosive charge height H cc = 80 mm, length 390 mm, width of 300 mm and a surface of each packet. Previously, on the surface of each package, have a protective layer of highly elastic material - rubber 2 mm thick, protecting the surface of the upper copper layer from damage by detonation products of explosives. In order to obtain in the packages the speeds of collisions of the metal layers among themselves within the proposed range, with the selected parameters of the explosive charges, the size of the welding gaps are equal: h 1 = 1 mm, h 2 = 6.5 mm, h 3 = 2 mm, h 4 = 1 , 5 mm, which ensures the speed of the impact of layers when welding by an explosion at the respective interlayer boundaries of packages: V 1 = 420 m / s, V 2 = 520 m / s, V 3 = 470 m / s, V 4 = 390 m / s, 1 where V - velocity of the collision of the upper copper layer with a layer of low carbon steel, V 2 - impact velocity layer of low carbon steel with a titanium layer, V 3 - Souda speed eniya titanium layer disposed below a layer of low carbon steel, V 4 - impact velocity layer of low carbon steel with a copper layer.
После обрезки боковых кромок с краевыми эффектами сваренные пятислойные заготовки длиной 350 мм, шириной 260 мм подвергают горячей прокатке при температуре 720°C с обжатием 75% с последующей их разделкой (резкой) на мерные заготовки длиной 320 мм, шириной 260 мм, толщиной 2,5 мм. После этого составляют многослойный пакет под сварку взрывом, содержащий восемь прокатанных пятислойных заготовок. Предварительно свариваемые поверхности очищают от окислов и загрязнений, при этом пятислойные заготовки в пакете располагают параллельно друг другу на расстоянии сварочных зазоров. Укладывают полученный пакет на плоское основания из древесно-стружечной плиты толщиной 20 мм, размещенное на грунте. Длина и ширина этого основания соответствует длине и ширине пятислойных заготовок. При сборке пакета предварительно, с помощью компьютерной технологии, определяют величину необходимых сварочных зазоров 
После правки сваренного многослойного пакета на гидравлическом прессе и обрезки боковых кромок с краевыми эффектами на его поверхности наносят удаляемую технологическую обмазку для защиты от воздействия воздушной атмосферы, например смесь жидкого стекла с оксидом хрома, размещают его в электропечи и производят отжиг при температуре 900°C в течение 7 ч для формирования между слоями низкоуглеродистой стали и титана сплошных интерметаллидных прослоек, после чего охлаждают полученный композиционный материал на воздухе.After straightening the welded multilayer package on a hydraulic press and trimming the side edges with edge effects, a removable technological coating is applied on its surface to protect it from the effects of an air atmosphere, for example, a mixture of liquid glass with chromium oxide, placed in an electric furnace and annealed at 900 ° C for 7 hours to form solid intermetallic interlayers between layers of low carbon steel and titanium, after which the resulting composite material is cooled in air.
В результате получают многослойный композиционный материал из меди, титана и стали в виде пластины длиной 300 мм, шириной 240 мм, толщиной 20 мм, содержащий 16 слоев из меди M1, 16 слоев из низкоуглеродистой стали 08, 8 слоев из титана ВТ1-0 и 16 сплошных интерметаллидных прослойек с толщиной каждой из них около 0,3 мм, расположенных между стальными и титановыми слоями. Общее количество слоев в материале - 56. Полученный материал при его эксплуатации в парах трения обеспечивает в сравнении с прототипом более высокую скорость охлаждения зоны его контакта с контртелом, например из стали 45, в 3-4,5 раза при возникающих температурах в зоне контакта в диапазоне от 500 до 900°C, что способствует снижению скорости его изнашивания в 1,4-1,5 раза, при этом материал по предлагаемому способу не изменяет своих служебных свойств даже после значительного износа его рабочей поверхности и длительной эксплуатации в условиях неагрессивных сред. Как и материал по прототипу, он обладает повышенной величиной допускаемого износа.The result is a multilayer composite material of copper, titanium and steel in the form of a plate 300 mm long, 240 mm wide, 20 mm thick, containing 16 layers of copper M1, 16 layers of low carbon steel 08, 8 layers of titanium VT1-0 and 16 solid intermetallic layers with the thickness of each of them about 0.3 mm, located between the steel and titanium layers. The total number of layers in the material is 56. The resulting material, when it is used in friction pairs, provides, in comparison with the prototype, a higher cooling rate of its contact zone with a counterbody, for example, steel 45, 3-4.5 times at the resulting temperatures in the contact zone range from 500 to 900 ° C, which helps to reduce its wear rate by 1.4-1.5 times, while the material according to the proposed method does not change its service properties even after significant wear of its working surface and long-term operation in non-agro conditions ssivnyh media. Like the material of the prototype, it has a high value of permissible wear.
Пример 2 (см. таблицу, опыт 2).Example 2 (see table, experiment 2).
То же, что в примере 1, но внесены следующие изменения. Длина у всех металлических слоев - 300 мм, ширина - 260 мм. Толщина медных и стальных слоев δCu=δст=2,5 мм, титановых - δTi=2,2 мм. Соотношение толщин слоев δст:δTi=1:0,9. Для сварки взрывом пакетов используем взрывчатое вещество из рекомендуемого диапазона со скоростью детонации Dвв=2600 м/с. Такую скорость обеспечивает ВВ, представляющее собой смесь из 25% порошкообразного аммонита 6ЖВ и 75% аммиачной селитры. Высота каждого заряда ВВ Нвв=150 мм, длина - 320 мм, ширина - 280 мм. При выбранных параметрах зарядов ВВ, величины сварочных зазоров равны: h1=h3=h4=1 мм, h2=5,5 мм, что обеспечивает скорости соударения слоев при сварке взрывом на соответствующих межслойных границах пакетов: V1=400 м/с, V2=490 м/с, V3=450 м/с, V4=370 м/с. После обрезки боковых кромок с краевыми эффектами сваренные пятислойные заготовки длиной 280 мм, шириной 240 подвергают горячей прокатке при температуре 730°C с обжатием 80% и с последующей их разделкой (резкой) на мерные заготовки длиной 320 мм, шириной 240 мм, толщиной 2,4 мм. После этого составляют многослойный пакет под сварку взрывом, содержащий семь прокатанных пятислойных заготовок в каждом. Укладывают полученный пакет на плоское основание из древесностружечной плиты длиной 320 мм, шириной 240 мм. Для сварки взрывом многослойного пакета выбираем взрывчатое вещество из рекомендуемого диапазона со скоростью детонации Dвв=2600 м/с. Такую скорость обеспечивает взрывчатое вещество, представляющее собой смесь из 25% порошкообразного аммонита 6ЖВ и 75% аммиачной селитры. Длина контейнера с зарядом ВВ длиной 340 мм, шириной 260 мм. Высота зарядов ВВ Нвв=150 мм. Для получения скоростей соударения между собой медных слоев в пакетах в пределах предлагаемого диапазона, при выбранных параметрах зарядов ВВ, величины сварочных зазоров равны: 
После правки сваренного многослойного пакета заготовок на гидравлическом прессе и обрезки боковых кромок с краевыми эффектами производят его отжиг при температуре 950°C в течение 2,5 ч. В результате получают многослойный композиционный материал из меди, титана и стали в виде пластины длиной - 300 мм, шириной - 220 мм, толщиной 17,1 мм, содержащий 14 слоев из меди M1, 14 слоев из низкоуглеродистой стали 08, 7 слоев из титана ВТ 1-0 и 14 сплошных интерметаллидных прослоек с толщиной каждой из них около 0,25 мм. Общее количество слоев в материале - 49. Служебные свойства у полученного материала такие же, как у материала, описанного в примере 1, но скорость его изнашивания в контакте с контртелом из стали 45 в 1,3-1,4 раза ниже, чем у материала по прототипу.After straightening the welded multilayer package of blanks on a hydraulic press and trimming the side edges with edge effects, it is annealed at 950 ° C for 2.5 hours. A multilayer composite material of copper, titanium and steel in the form of a plate with a length of 300 mm is obtained , 220 mm wide, 17.1 mm thick, containing 14 layers of copper M1, 14 layers of low carbon steel 08, 7 layers of titanium VT 1-0 and 14 solid intermetallic layers with a thickness of each of them about 0.25 mm. The total number of layers in the material is 49. The service properties of the material obtained are the same as in the material described in Example 1, but its wear rate in contact with the counterbar of steel 45 is 1.3-1.4 times lower than that of the material according to the prototype.
Пример 3 (см. таблицу, опыт 3).Example 3 (see table, experiment 3).
То же, что в примере 1, но внесены следующие изменения. Длина у всех металлических слоев - 360 мм, ширина - 290 мм. Толщина медных и стальных слоев δCu=δст=3 мм, титановых - δTi=2,4 мм. Соотношение толщин слоев δст:δTi=1:0,8. Укладывают полученные пакеты на плоские основания из древесно-стружечной плиты длиной 360 мм, шириной 290 мм, размещенные на грунте. Для сварки взрывом пакетов используем взрывчатое вещество из рекомендуемого диапазона со скоростью детонации Dвв=2420 м/с. Такую скорость обеспечивает ВВ, представляющее собой смесь из 20% порошкообразного аммонита 6ЖВ и 80% аммиачной селитры. Высота каждого заряда ВВ Нвв=150 мм, длина - 380 мм, ширина - 310 мм. При выбранных параметрах зарядов ВВ, величины сварочных зазоров равны: h1=h4=1 мм, h2=6 мм, h3=1,5 мм, что обеспечивает скорости соударения слоев при сварке взрывом на соответствующих межслойных границах пакетов: V1=345 м/с, V2=460 м/с, V3=425 м/с, V4=340 м/с. После обрезки боковых кромок с краевыми эффектами сваренные пятислойные заготовки длиной 340 мм, шириной 270 подвергают горячей прокатке при температуре 740°C с обжатием 84% и с последующей их разделкой (резкой) на мерные заготовки длиной 340 мм, шириной 270 мм, толщиной 2,3 мм. После этого составляют многослойный пакет под сварку взрывом, содержащий шесть прокатанных пятислойных заготовок. Для сварки взрывом пакетов выбираем взрывчатое вещество из рекомендуемого диапазона со скоростью детонации Dвв=2900 м/с. Такую скорость обеспечивает взрывчатое вещество, представляющее собой смесь из 33% порошкообразного аммонита 6ЖВ и 67% аммиачной селитры. Длина каждого контейнера с зарядом ВВ - 360 мм, ширина - 290 мм. Высота зарядов ВВ Нвв=100 мм.Same as in example 1, but the following changes. The length of all metal layers - 360 mm, width - 290 mm. The thickness of the copper and steel layers δ Cu = δ St = 3 mm, titanium - δ Ti = 2.4 mm. The ratio of the thickness of the layers δ article : δ Ti = 1: 0.8. The packages are placed on flat substrates of chipboard 360 mm long, 290 mm wide, placed on the ground. For explosion welding of packages, we use an explosive from the recommended range with a detonation speed D VV = 2420 m / s. This rate is provided by explosives, which are a mixture of 20% ammonium powdered 6GV and 80% ammonium nitrate. The height of each charge BB H cc = 150 mm, length - 380 mm, width - 310 mm. With the selected parameters of explosive charges, the size of the welding gaps is equal: h 1 = h 4 = 1 mm, h 2 = 6 mm, h 3 = 1.5 mm, which ensures the rates of layer impact during welding by an explosion at the corresponding interlayer boundaries of packages: V 1 = 345 m / s, V 2 = 460 m / s, V 3 = 425 m / s, V 4 = 340 m / s. After trimming the side edges with edge effects, welded five-layer blanks with a length of 340 mm and a width of 270 are hot-rolled at a temperature of 740 ° C with compression of 84% and followed by their cutting (cutting) into dimensional workpieces with a length of 340 mm, a width of 270 mm, and a thickness of 2, 3 mm. After that they make up a multilayer explosion welding package containing six rolled five-layer blanks. For explosion welding of packages, choose an explosive from the recommended range with a detonation speed D BB = 2900 m / s. This speed is provided by an explosive, which is a mixture of 33% ammonium powdered 6GV and 67% ammonium nitrate. The length of each container with an explosive charge is 360 mm, width - 290 mm. The height of the explosive charges H cc = 100 mm.
Для получения скоростей соударения между собой медных слоев в пакетах в пределах предлагаемого диапазона, при выбранных параметрах зарядов ВВ, величины сварочных зазоров равны: 
После правки сваренного многослойного пакета заготовок на гидравлическом прессе и обрезки боковых кромок с краевыми эффектами производят его отжиг при температуре 1000°C в течение 1 ч. В результате получают многослойный композиционный материал из меди, титана и стали в виде пластины длиной - 300 мм, шириной - 230 мм, толщиной - 13,8 мм, содержащий 12 слоев из меди M1, 12 слоев из низкоуглеродистой стали 08, 6 слоев из титана ВТ 1-0 и 12 сплошных интерметаллидных прослоек с толщиной каждой из них около 0,2 мм. Общее количество слоев в материале - 42. Служебные свойства у полученного материала такие же, как у материала, описанного в примере 1, но скорость его изнашивания в контакте с контртелом из стали 45 в 1,2-1,3 раза ниже, чем у материала по прототипу.After straightening the welded multilayer package of blanks on a hydraulic press and trimming the side edges with edge effects, it is annealed at 1000 ° C for 1 hour. The result is a multilayer composite material made of copper, titanium and steel in the form of a plate with a length of 300 mm and a width - 230 mm, thickness - 13.8 mm, containing 12 layers of copper M1, 12 layers of low carbon steel 08, 6 layers of titanium VT 1-0 and 12 continuous intermetallic layers with a thickness of each of them about 0.2 mm. The total number of layers in the material is 42. The service properties of the material obtained are the same as in the material described in example 1, but its wear rate in contact with the counterbody made of steel 45 is 1.2-1.3 times lower than that of the material according to the prototype.
При получении композиционного материала по прототипу (см. таблицу, опыт 4) получают многослойный композиционный материал титан-сталь, содержащий от 12 до 24 слоев коррозионно-стойкой стали, от 12 до 16 слоев титана, от 24 до 32 сплошных интерметаллидных прослоек толщиной 0,2-0,3 мм, расположенных между стальными и титановыми слоями. При его эксплуатации в парах трения из-за отсутствия в составе такого материала слоев с высокой теплопроводностью скорость охлаждения зоны его контакта с контртелом из стали 45 при возникающих температурах в зоне контакта в диапазоне от 500 до 900°C в 3-4,5 раза ниже, чем у материала по предлагаемому способу, что приводит к увеличению скорости его изнашивания в 1,2-1,5 раза.Upon receipt of the composite material of the prototype (see table, experiment 4) get a multi-layer composite material titanium-steel, containing from 12 to 24 layers of corrosion-resistant steel, from 12 to 16 layers of titanium, from 24 to 32 solid intermetallic interlayers with a thickness of 0, 2-0.3 mm, located between the steel and titanium layers. During its operation in friction pairs due to the absence in the composition of such a material of layers with high thermal conductivity, the cooling rate of the zone of its contact with the counterbody of steel 45 at the resulting temperatures in the contact zone in the range from 500 to 900 ° C is 3-4.5 times lower than the material of the proposed method, which leads to an increase in the rate of wear 1.2-1.5 times.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018112512A RU2685321C1 (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Method for producing composition material from copper, titanium and steel |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018112512A RU2685321C1 (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Method for producing composition material from copper, titanium and steel |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2685321C1 true RU2685321C1 (en) | 2019-04-17 |
Family
ID=66168590
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018112512A RU2685321C1 (en) | 2018-04-06 | 2018-04-06 | Method for producing composition material from copper, titanium and steel |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2685321C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2003446C1 (en) * | 1991-07-08 | 1993-11-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Method for production of titanium-ferrum composite material |
| US6194088B1 (en) * | 1997-11-12 | 2001-02-27 | Daido Steel Co., Ltd. | Stainless steel coated with intermetallic compound and process for producing the same |
| RU2293004C1 (en) * | 2005-05-03 | 2007-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Titanium-steel composition material producing method |
| EA201100552A1 (en) * | 2008-09-26 | 2011-12-30 | Андрей Евгеньевич РОЗЕН | MULTILAYER MATERIAL OF IMPROVED CORROSION STABILITY (OPTIONS) AND METHODS OF ITS OBTAINING |
| RU2463139C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method of producing titanium-steel composite material |
-
2018
- 2018-04-06 RU RU2018112512A patent/RU2685321C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2003446C1 (en) * | 1991-07-08 | 1993-11-30 | Волгоградский Политехнический Институт | Method for production of titanium-ferrum composite material |
| US6194088B1 (en) * | 1997-11-12 | 2001-02-27 | Daido Steel Co., Ltd. | Stainless steel coated with intermetallic compound and process for producing the same |
| RU2293004C1 (en) * | 2005-05-03 | 2007-02-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Titanium-steel composition material producing method |
| EA201100552A1 (en) * | 2008-09-26 | 2011-12-30 | Андрей Евгеньевич РОЗЕН | MULTILAYER MATERIAL OF IMPROVED CORROSION STABILITY (OPTIONS) AND METHODS OF ITS OBTAINING |
| RU2463139C1 (en) * | 2011-04-13 | 2012-10-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Волгоградский государственный технический университет (ВолгГТУ) | Method of producing titanium-steel composite material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2486999C1 (en) | Method of producing coating | |
| Zagirnyak et al. | A search for technologies implementing a high fighting efficiency of the multilayered elements of military equipment | |
| CN101352805B (en) | Method for producing stainless steel composite steel plate | |
| Dragobetskii et al. | Development of elements of personal protective equipment of new generation on the basis of layered metal compositions | |
| Dragobetskii et al. | The technology of production of a copper—aluminum—copper composite to produce current lead buses of the high—voltage plants | |
| RU2649929C1 (en) | Method of heat-resistant intermetallide coating producing on the surface of the low-carbon steel plate | |
| RU2679814C1 (en) | Method for obtaining wear-resistant coatings on surfaces of copper and magnesium alloy plates | |
| RU2350442C2 (en) | Method of wear-resistant coating receiving | |
| EP0309087B1 (en) | Bonding metal components | |
| RU2399471C1 (en) | Method for production of composite aluminium-nickel articles with inner cavity by means of explosion welding | |
| CN109249121B (en) | Explosive welding method for large-breadth tool steel-steel composite plate | |
| RU2685321C1 (en) | Method for producing composition material from copper, titanium and steel | |
| RU2293004C1 (en) | Titanium-steel composition material producing method | |
| RU2685314C1 (en) | Method for producing composition material from copper, titanium and steel | |
| RU2463141C1 (en) | Method of producing titanium-steel composite material | |
| RU2463139C1 (en) | Method of producing titanium-steel composite material | |
| RU2682742C1 (en) | Method for producing composition material from copper, titanium and steel | |
| CN110202249B (en) | Overlength and overlarge area titanium steel composite plate and manufacturing method thereof | |
| RU2486043C1 (en) | Method of producing composite articles with inner cavities by explosion welding | |
| RU2370350C1 (en) | Method of producing composite titanium-aluminium material | |
| RU2711284C1 (en) | Method of obtaining wear-resistant coatings on surfaces of plates from copper and aluminum alloy | |
| RU2649922C1 (en) | Method of producing heat-resistant intermetallide coating on the surface of the plate | |
| RU2649920C1 (en) | Method of heat-resistant intermetallide coating producing on the surface of the low-carbon steel plate | |
| RU2533508C1 (en) | Method of making composite copper-titanium material | |
| RU2560897C1 (en) | Method of making composite copper-titanium material |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200407 |