RU2122929C1 - Method of manufacturing steel-brass bimetal - Google Patents

Abstract

FIELD: metalworking. SUBSTANCE: steel-brass bimetal is manufactured by cold cladding involving codeformation of substrate materials, greasing, cooling of strip plate, rolling to final size, annealing, and etching. Cladding is carried out under conditions resulting in heating strip plate during its deformation to homologous temperature no higher than 50 C. Grease has kinematic viscosity at 100 C at least 20 sq.mm/s, acid number no higher than 0.03, ash content no higher than 0.003, and flash temperature not below 200 C. EFFECT: reduced rolling stress in metal. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области обработки металлов давления, а именно к получению многослойных лент совместной холодной прокаткой. The invention relates to the field of pressure metal processing, and in particular to the production of multilayer tapes by joint cold rolling.

Известен способ получения биметаллической ленты томпак-сталь-томпак, включающий подготовку поверхности составляющих биметалла к плакированию, совместную прокатку с обжатием за один проход не менее 55%, промежуточную термообработку (1. П.Ф.Засуха и др. Биметаллический прокат. -М.: Металлургия, 1970, с. 204-210, 228-234. 2. Л.Н.Дмитров и др. Биметаллы. -Пермское книжное изд., 1991, с.188-200, 254-276). A known method of producing a tompac-steel-tompac bimetallic tape, including preparing the surface of the bimetal components for cladding, joint rolling with compression in one pass of at least 55%, intermediate heat treatment (1. P.F. Drought and other bimetal rolling. -M. : Metallurgy, 1970, pp. 204-210, 228-234. 2. LN Dmitrov and other Bimetals. Perm Book Publishing House, 1991, pp. 188-200, 254-276).

Недостатком данного способа следует считать то обстоятельство, что для обеспечения требуемой чистоты поверхности проката после каждого отжига необходимо производить операцию травления, что приводит к увеличению дефектов типа "прокол" плакирующего слоя. The disadvantage of this method should be considered the fact that to ensure the required cleanliness of the surface of the rolled product after each annealing, it is necessary to perform an etching operation, which leads to an increase in defects such as "puncture" of the clad layer.

Наиболее близким к предложенному является способ получения биметалла сталь-латунь холодным плакированием, включающий совместную деформацию материала основы и покрытия с применением смазки, охлаждение подката на окончательный размер (Лебедев А. М. , Шкляев В.Е., Рудаков В.А. - Передовой опыт, 1990, N9, с.47-48). Closest to the proposed one is a method of producing steel-brass bimetal by cold cladding, including joint deformation of the base material and the coating using grease, cooling the tack to its final size (Lebedev A.M., Shklyaev V.E., Rudakov V.A. - Advanced experience, 1990, N9, p. 47-48).

Недостатком данного способа является необходимость получения заданной температуры подкатки в узком интервале, обеспечивающей снятие в металле напряжений, способствующих растрескиванию боковых кромок биметалла при последующей прокатке. The disadvantage of this method is the need to obtain a predetermined rolling temperature in a narrow range, which ensures the removal of stresses in the metal that contribute to cracking of the side edges of the bimetal during subsequent rolling.

Предложенный способ отличается от известного тем, что холодное плакирование осуществляют по режимам, обеспечивающим в процессе деформации разогрев подката до гомологической температуры не более 50^oC, причем при плакировании используют смазку, имеющую кинематическую вязкость при 100^oC не менее 20 мм²/с, кислотным числом не более 0,03, зольностью не более 0,003% и температурой вспышки не ниже 200^oC.The proposed method differs from the known one in that cold cladding is carried out according to the modes that ensure the heating of the tackle to a homological temperature of not more than 50 ^o C during deformation, and when cladding, a lubricant having a kinematic viscosity at 100 ^o C of at least 20 mm ² / s is used, an acid number of not more than 0.03, an ash content of not more than 0.003%, and a flash point not lower than 200 ^o C.

Основным результатом операции "холодного плакирования" является обеспечение прочности сцепления слоев, достаточной для дальнейшей обработки без расслоения на составляющие. Степень деформации при этом зависит от исходного соотношения пластических свойств материалов σ_т/σ_ст, исходного соотношения толщин H_т/ H_ст и их абсолютных величин σ_т, σ_ст, Н_т, H_ст. Следовательно в процессе плакирования необходимо выбрать такую степень деформации и исходные материалы с такими характеристиками, чтобы обеспечить в процессе достаточную прочность сцепления слоев, а также тепловой режим, который бы привел в последствии к снижению возникших в металле напряжений.The main result of the "cold cladding" operation is to ensure the adhesion strength of the layers, sufficient for further processing without stratification. The degree of deformation in this case depends on the initial ratio of the plastic properties of materials σ _t / σ _st , the initial ratio of thicknesses H _t / H _st and their absolute values σ _t , σ _st , N _t , H _st . Therefore, in the cladding process, it is necessary to choose a degree of deformation and starting materials with such characteristics in order to ensure sufficient adhesion of the layers in the process, as well as thermal conditions, which would subsequently reduce the stresses arising in the metal.

С целью определения таких параметров были проведены экспериментальные исследования, результаты которых представлены на графике. Полученные согласно графику значения параметров позволяют разогреть металл в процессе плакирования до температуры 200 - 250^oC. При охлаждении металла с гомологичной температуры ниже 0,2 Tпл до комнатной в нем протекает первая стадия операции "возврат" - отдых. При этом механические свойства металла не изменяются, но происходит заметное снижение прочности и повышение пластичности (Ю.М.Лахтин. Металловедение и термическая обработка металлов. Изд.2-е, перераб. и дополнен. М7, Металлургия, 1976, с. 74-76).In order to determine such parameters, experimental studies were conducted, the results of which are presented on the graph. The parameter values obtained according to the graph allow the metal to be heated during cladding to a temperature of 200 - 250 ^o C. When the metal is cooled from a homologous temperature below 0.2 Tm to room temperature, the first stage of the “return” - rest operation takes place in it. In this case, the mechanical properties of the metal do not change, but there is a noticeable decrease in strength and increase in ductility (Yu.M. Lakhtin. Metallurgy and heat treatment of metals. Ed.2, revised and revised. M7, Metallurgy, 1976, p. 74- 76).

Экспериментально установлено, что с целью предотвращения образования на поверхности плакирующего слоя окисных пленок, снижения коэффициента трения и обеспечения качества поверхности биметалла, плакирование необходимо производить с применением смазки, имеющей кинематическую вязкость при 100^oC не менее 20 мм²/с, кислотное число не более 0,03, зольность не более 0,003% и температуру вспышки не ниже 200^oC.It was experimentally established that in order to prevent the formation of oxide films on the cladding layer surface, reduce the friction coefficient and ensure the quality of the bimetal surface, cladding must be carried out using a lubricant having a kinematic viscosity at 100 ^° C of at least 20 mm ² / s, an acid number of not more than 0.03, an ash content of not more than 0.003% and a flash point not lower than 200 ^o C.

Пример осуществления способа. An example implementation of the method.

Изготовляется биметалл томпак Л90 - сталь 11 кп - томпак Л90. Исходные материалы согласно графику должны иметь следующие характеристики:
томпак Л90 - толщина 0,22 мм;
предел текучести 220 H/мм².Bimetal tompak L90 is manufactured - steel 11 kp - tompak L90. Source materials according to the schedule should have the following characteristics:
tompak L90 - thickness 0.22 mm;
yield strength 220 N / mm ² .

сталь 11 кп - толщина 4,4 мм;
предел текучести 282 H/мм².steel 11 kp - thickness 4.4 mm;
yield strength 282 N / mm ² .

Плакирование осуществляется в один пропуск по маршруту: H_б -> h_б : (4,4 + 0,22 • 2) 2,1 ± 0,05 мм
Температура биметалла на выходе из валков составляет 160 ^oC 350^oC. В качестве технологической смазки используется масло авиационное МС-20, ПС-28.Cladding is carried out in one pass along the route: H _b -> h _b : (4.4 + 0.22 • 2) 2.1 ± 0.05 mm
The temperature of the bimetal at the exit of the rolls is 160 ^o C 350 ^o C. Aviation oil MS-20, PS-28 is used as a process lubricant.

Окончательная холодная прокатка производилась после естественного охлаждения рулонов на воздухе до температуры окружающей среды по следующим схемам:
2,1 -> 1,65 -> 1,45 -> 1,37 - 0,07 мм
2,1 -> 1,70 -> 1,45 -> 1,25 -> 1,10 -> 0,99 - 0,07 мм.The final cold rolling was carried out after the coils were naturally cooled in air to ambient temperature according to the following schemes:
2.1 -> 1.65 -> 1.45 -> 1.37 - 0.07 mm
2.1 -> 1.70 -> 1.45 -> 1.25 -> 1.10 -> 0.99 - 0.07 mm.

Рекристаллизационный отжиг и травление биметалла осуществляли по действующей технологии. Изготовленный биметалл соответствовал техническим требованиям по всем контактируемым параметрам. Recrystallization annealing and etching of bimetal was carried out according to the current technology. The manufactured bimetal met the technical requirements for all contact parameters.

Claims (1)

Способ изготовления биметалла сталь-латунь холодным плакированием, включающий совместную деформацию материалов основы и покрытия с применением смазки, охлаждение подката, прокатку на окончательный размер, отжиг и травление, отличающийся тем, что плакирование осуществляют при режимах, обеспечивающих в процессе деформации разогрев подката до гомологической температуры не более 50^oC, при этом при плакировании используют смазку, имеющую кинематическую вязкость при 100^oC не менее 20 мм²/с, кислотностью числом не более 0,03, зольностью не более 0,003 и температурой вспышки не ниже 200^oC.A method of manufacturing a steel-brass bimetal by cold cladding, including joint deformation of the base and coating materials using grease, cooling the rolling, rolling to the final size, annealing and etching, characterized in that the cladding is carried out under conditions that ensure the heating of the rolled to a homologous temperature during the deformation no more than 50 ^o C, while cladding use a lubricant having a kinematic viscosity at 100 ^o C not less than 20 mm ² / s, acidity no more than 0.03, ash no more 0.003 and a flash point not lower than 200 ^o C.