Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕДНОГО ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ
СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕДНОГО ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕДНОГО ГАЗОТЕРМИЧЕСКОГО ПОКРЫТИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Способ обработки медного газотермического покрытия, напыленного на стальную основу, включает прокатку с обжатием покрытия 15 - 30% и последующую выдержку при температуре 800 - 950oC в восстановительной атмосфере не менее 5 минут. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2063469
Класс(ы) патента: C23C4/18
Номер заявки: 93026772/02
Дата подачи заявки: 25.05.1993
Дата публикации: 10.07.1996
Заявитель(и): Московский институт стали и сплавов
Автор(ы): Титлянов А.Е.; Радюк А.Г.; Заикина А.М.
Патентообладатель(и): Московский институт стали и сплавов
Описание изобретения: Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при нанесении газотермических покрытий (ГТП).
Известен способ обработки медного ГТП, при котором на стальную основу напыляют покрытие и подвергают его термообработке при температуре более высокой, чем температура плавления материала покрытия (Япония, заявка N 243821, кл. C 23 C 4/18). Однако только термообработка не позволяет получить покрытие высокой пластичности.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ обработки медного ГТП, в котором на поверхность стали напыляют медь, проводят нагрев и механическую обработку в горячем состоянии с утонением покрытия [1] Однако невозможно получить покрытие высокой пластичности, осуществляя механическую обработку покрытия в нагретом состоянии из-за его окисления. Кроме того для получения покрытия высокой пластичности необходимо его уплотнение в строго определенном интервале обжатий.
Целью изобретения является повышение пластичности покрытия. Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки медного газотермического покрытия, напыленного на стальную основу, включающем механическую обработку и термообработку, согласно изобретению, покрытие уплотняют с обжатием 15 30% после чего осуществляют термообработку за время выдержки не менее 5 мин в восстановительной атмосфере. При этом термообработку проводят в интервале 800 950oC.
Пластичность покрытия определяют по результатам испытаний уплотненных и термообработанных ГТП на изгиб на угол 180o (ГОСТ 14918-80). Считают, что покрытие обладает высокой пластичностью, если оно в месте изгиба гладкое, без трещин, видимых невооруженным глазом, и шелушения или его поверхность на изгибе шелушится, но без видимых трещин. В случае, если покрытие имеет в месте изгиба видимые невооруженным глазом трещины или отслаивается в момент испытания, то оно обладает низкой пластичностью. Уплотнение покрытия с обжатием ( ε ) 15.30% обеспечивает уменьшение его пористости до необходимого предела, что позволяет существенно повысить когезию покрытия при последующей термообработке, а, следовательно, его пластичность. При последующей термообработке в интервале температур (T) 800.950oC за время выдержки ( t ) не менее 5 мин происходит диффузия железа в медь на глубину до 4 мкм, что обеспечивает высокую адгезию покрытия, а следовательно, его пластичность. Восстановительная атмосфера способствует восстановлению окислов меди, что также повышает пластичность покрытия, т.е. достигается новый результат. По мнению авторов, предложение соответствует критерию "существенные отличия" и является изобретением.
При e < 15% происходит недостаточное уменьшение пористости покрытия, что не приведет к его спеканию при последующей термообработке, т.е. будет низкая когезия покрытия, а, следовательно, будет низкая его пластичность При ε < 30% значительно уменьшается пористость покрытия (преобладают закрытые поры), что затрудняет удаление продуктов восстановления при последующей термообработке. Водород, легко диффундируя в медь и соединяясь с кислородом окислов, образует большое количество паров воды. При термообработке, в случае преобладания закрытых пор, создаются большие давления, которые приводят к разрушению межчастичных контактов и образованию микротрещин, так называемой водородной болезни, что значительно понижает пластичность покрытия.
При T<800>oC резко увеличивается время выдержки, необходимое для спекания покрытия (когезия), диффузия (адгезия) и восстановления окислов меди, что делает процесс малопроизводительным.
При T>950oC происходит процесс образования интерметаллидов, что понижает адгезию покрытия, а, следовательно, его пластичность. При времени выдержки ε < 5 мин имеет место низкая пластичность, т.к. не будет адгезии покрытия и восстановления окислов меди.
Способ осуществляется следующим образом. Напыленное на стальную основу медное ГТП уплотняют с τ 15.30% например, на любом прокатном стане. Далее изделие с уплотненным покрытием подвергают термообработке в печи с восстановительной атмосферой, в частности, в водороде при T 800.950oC и времени выдержки e ≥ 5 мин.
Пример. На ленту из стали 08 шириной 10 мм и толщиной 0,45 мм напыляли одностороннее медное покрытие (М1) толщиной 0,2 мм при помощи стационарного электрометаллизатора ЭМ-12М. Покрытие уплотняли на 4-валковом реверсивном стане 320 с обжатиями покрытия, приведенными в таблице. При этом основа не деформировалась, а зазор между валками, обеспечивающий указанные в таблице обжатия, устанавливали соответственно 0,63; 0,62; 0,61; 0,59; 0,57 мм. После прокатки ленты с каждым обжатием от нее отрезали образцы длиной 40 мм. Далее образцы подвергали термообработке в печи в атмосфере водорода при температурах и времени выдержки, приведенными в таблице. Поскольку температура на поверхности покрытия практически равна температуре в печи, что время выдержки соответствует времени термообработки, т.е. времени нахождения образцов в печи. Совпадение температуры покрытия и температуры в печи было подтверждено ее измерением на образце с помощью хромель-алюмелевой температуры. После охлаждения образцов определяли пластичность покрытия. Образцы изгибали на угол 180o покрытием наружу. Состояние покрытия после изгиба в месте изгиба отражено в таблице.
Следовательно, для получения медного ГТП высокой пластичности необходимо после напыления уплотнять его с ε 15.30% а затем термообработать в печи с восстановительной атмосферой при T=800.950oC и времени выдержки t ≥ 5 мин
Уплотнение медного ГТП с ε 15.30% с последующей термообработкой при T 800. 950oC и t ≥ 5 мин. позволяет повысить его антикоррозионные свойства.
Формула изобретения: Способ обработки медного газотермического покрытия, напыленного на стальную основу, включающий механическую обработку и термообработку, отличающийся тем, что в качестве механической обработки проводят прокатку с обжатием покрытия 15-30% а последующую термообработку проводят при 800-950oС в восстановительной атмосфере за время выдержки не менее 5 мин.