RU2457276C2 - Preparation method of surface of workpieces from chemically treated high-melting metals of groups iv and v or alloys on their basis for hot deformation - Google Patents
Preparation method of surface of workpieces from chemically treated high-melting metals of groups iv and v or alloys on their basis for hot deformation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2457276C2 RU2457276C2 RU2010143096/02A RU2010143096A RU2457276C2 RU 2457276 C2 RU2457276 C2 RU 2457276C2 RU 2010143096/02 A RU2010143096/02 A RU 2010143096/02A RU 2010143096 A RU2010143096 A RU 2010143096A RU 2457276 C2 RU2457276 C2 RU 2457276C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- coating
- copper
- metal
- iron
- workpiece
- Prior art date
Links
Landscapes
- Coating By Spraying Or Casting (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для обеспечения защиты поверхностей слитков или заготовок из химически активных тугоплавких металлов IV и V групп и сплавов на их основе от окисления и газонасыщения при нагреве под горячую пластическую деформацию и/или уменьшения силы трения при горячей пластической деформации слитков.The invention relates to the field of metallurgy and can be used to provide protection of the surfaces of ingots or billets of chemically active refractory metals of groups IV and V and alloys based on them from oxidation and gas saturation when heated under hot plastic deformation and / or to reduce the friction force during hot plastic deformation ingots.
Такие металлы активно взаимодействуют с кислородом воздуха при нагреве более 200°C. В результате газонасыщения и окисления металл поверхностного слоя теряет пластичность, не выдерживает напряжений и является источником растрескивания заготовок при последующей горячей пластической деформации, кроме того, слой окислов на поверхности заготовок значительно повышает силы трения между инструментом и заготовкой, например, при прессовании.Such metals actively interact with atmospheric oxygen when heated above 200 ° C. As a result of gas saturation and oxidation, the metal of the surface layer loses its ductility, does not withstand stresses and is a source of cracking of the workpieces during subsequent hot plastic deformation, in addition, the oxide layer on the surface of the workpieces significantly increases the friction forces between the tool and the workpiece, for example, during pressing.
Известен способ защиты поверхности слитков из сплавов титана перед технологическим нагревом до ковочной температуры (1100-1300°C) стеклокерамическим покрытием типа ЭВТ 100 K (С.Солнцев. Защитные технологические покрытия и тугоплавкие элементы. М. Машиностроение, 1984, с.139). Получаемое покрытие имеет низкую прочность сцепления с основой металла и склонность к скалыванию при транспортных операциях и при контакте с подом печи. В результате до 40% поверхности слитка оказывается незащищенной.A known method of protecting the surface of ingots of titanium alloys before technological heating to forging temperature (1100-1300 ° C) glass-ceramic coating type EVT 100 K (C. Solntsev. Protective technological coatings and refractory elements. M. Engineering, 1984, p.139). The resulting coating has a low adhesion to the metal base and a tendency to chipping during transport operations and in contact with the hearth of the furnace. As a result, up to 40% of the surface of the ingot is exposed.
Известен метод химического никелирования (патент №3339271, США). Толщина получаемого покрытия составляет (10-12) мкм, покрытие выдерживает горячее деформирование вместе с металлом при температурах (900-1000)°C и не отслаивается. Однако такой способ энергоемок и предусматривает использование дорогостоящего материала (никеля). Кроме того, при использовании этого способа вопросы регенерации и утилизации отходов требуют дополнительных больших затрат. Для промышленного применения слой никеля имеет недостаточную толщину и стойкость к механическим повреждениям и не обладает антифрикционными свойствами.The known method of chemical nickel plating (patent No. 3339271, USA). The thickness of the resulting coating is (10-12) microns, the coating can withstand hot deformation together with the metal at temperatures (900-1000) ° C and does not peel. However, this method is energy-intensive and involves the use of expensive material (nickel). In addition, when using this method, issues of regeneration and waste disposal require additional large costs. For industrial applications, the nickel layer has insufficient thickness and resistance to mechanical damage and does not have antifriction properties.
Известен способ нанесения алюминиевого покрытия для защиты поверхности слитков из сплава титана от газонасыщения, разработанный институтом "Прометей" совместно с АО "Ижорские заводы" на основе патента США №3584368, в котором производят алитирование слитков путем погружения в расплав алюминия (660°C). Метод получил развитие путем изменения технологии нанесения алюминиевого покрытия. Разработан и освоен метод электродугового нанесения алюминия с применением серийных металлизаторов типа ЭМ 12-67, ЭМ-14 (Технологическая инструкция №320-76 "Металлизация (шоопирование) поверхности слитков и слябов типа 3В и 17. - Л.: АО "Ижорские заводы", 1976, с.3-4). Известный способ предназначен для защиты поверхности слитков типа 3В и 17 перед технологическим нагревом под горячую прокатку. Многослойное покрытие толщиной (0,4-0,5) мм формируют за 3-4 прохода металлизатора. При нагреве обеспечивают превышение скорости создания интерметаллидного слоя по отношению к скорости окисления, что возможно за счет высокой начальной температуры в печи (более 1000°C). Недостатком известного способа является многослойность наносимого покрытия, что приводит к возникновению напряжений в покрытии, его разрушению, падению защитных свойств и повышению трения при горячей прокатке.There is a method of applying an aluminum coating to protect the surface of titanium alloy ingots from gas saturation, developed by the Prometey Institute together with Izhora Plants JSC based on US patent No. 3584368, in which the ingots are aluminized by immersion in aluminum melt (660 ° C). The method was developed by changing the technology of applying an aluminum coating. The method of electric arc deposition of aluminum using serial metallizers of the EM 12-67, EM-14 type was developed and mastered (Technological instruction No. 320-76 "Metallization (shoping) of the surface of ingots and slabs of type 3B and 17. - L .: JSC" Izhora Plants " , 1976, p.3-4). A known method is intended to protect the surface of ingots of type 3B and 17 before technological heating for hot rolling. heating provide an excess of the rate of creation of the intermetallic layer from Ocean to the rate of oxidation, which is possible due to the high initial temperature in the furnace (1000 ° C). The disadvantage of the known method is layering of the coating, which gives rise to stresses in the coating, its destruction, fall protective properties and increase friction in the hot rolling.
Известен способ защиты слитков титана от газонасыщения перед операцией технологического нагрева под горячую деформацию (патент RU №2145981), включающий подготовку поверхности слитка и нанесение на нее металлического покрытия из алюминия методом электродугового напыления толщиной (0,1-0,3) мм с пористостью (6-8)% и прочностью сцепления не менее (30-50) МПа. Известный способ обеспечивает качественную защиту сплавов титана от окисления и газонасыщения при печном нагреве до температуры 1300°C в течение 5 часов. Способ позволяет повысить выход в годное за счет уменьшения толщины газонасыщенного слоя, а также выполнять несколько технологических нагревов.A known method of protecting titanium ingots from gas saturation before the operation of technological heating under hot deformation (patent RU No. 2145981), including preparing the surface of the ingot and applying a metal coating of aluminum by electric arc spraying with a thickness of (0.1-0.3) mm with porosity ( 6-8)% and adhesion strength not less than (30-50) MPa. The known method provides high-quality protection of titanium alloys from oxidation and gas saturation during furnace heating to a temperature of 1300 ° C for 5 hours. The method allows to increase the yield by reducing the thickness of the gas-saturated layer, as well as perform several technological heating.
Известный способ не обеспечивает качественную защиту заготовок от окисления и газонасыщения в случае использования скоростного нагрева заготовок из тугоплавких химически активных металлов и сплавов в индукционных печах с шаговым перемещением заготовок по направляющим индуктора, что обусловлено низкой температурой плавления алюминия (660°C) и его малой механической прочностью при высокой температуре. При нагреве заготовок в индукторе до температуры выше температуры плавления алюминия скорость окисления последнего и скорость диффузионного образования интерметаллидного слоя ниже скорости нагрева и все тепловыделение локализовано в поверхностном слое, отвод тепла идет в слой алюминия, что приводит к его оплавлению. При проталкивании заготовок по направляющим индуктора покрытие разрушается и не обеспечивает защиту заготовок от окисления и газонасыщения и антифрикционные функции. При последующем выдавливании на прессе происходит налипание прессуемого металла на инструмент, что приводит к образованию дефектов на прессуемом изделии. Алюминиевое покрытие также не может выполнять функцию подсмазочного для снижения силы трения, т.к. образующаяся при нагреве окись алюминия и интерметаллидный слой являются абразивом и изнашивают контактирующую поверхность матриц и валков.The known method does not provide high-quality protection of the workpieces from oxidation and gas saturation in the case of using high-speed heating of workpieces from refractory chemically active metals and alloys in induction furnaces with stepwise movement of the workpieces along the inductor guides, which is due to the low melting temperature of aluminum (660 ° C) and its low mechanical durability at high temperature. When billets are heated in the inductor to a temperature above the melting point of aluminum, the oxidation rate of the latter and the rate of diffusion formation of the intermetallic layer are lower than the heating rate and all heat generation is localized in the surface layer, heat removal goes to the aluminum layer, which leads to its melting. When pushing the blanks along the guides of the inductor, the coating is destroyed and does not protect the blanks from oxidation and gas saturation and anti-friction functions. During subsequent extrusion on the press, the pressed metal adheres to the tool, which leads to the formation of defects on the pressed product. The aluminum coating also cannot perform the function of lubricant to reduce friction, because the aluminum oxide formed during heating and the intermetallic layer are abrasive and wear out the contact surface of the dies and rolls.
Известен способ нанесения технологического медного защитного и подсмазочного покрытия на заготовки из сплава на основе циркония электрохимическим способом (А.С.Займовский, А.В.Никулина, Н.Г.Решетников. Циркониевые сплавы в ядерной энергетике. М. Энергоатомиздат, 1994, с.63) - прототип изобретения. Способ хорошо освоен в производстве циркониевых труб для атомной промышленности, в значительной степени механизирован и автоматизирован, имеет большой опыт использования. Однако при применении способа для других химически активных металлов, например ниобия, титана, тантала и сплавов на их основе, он не обеспечивает необходимое качество покрытия. Способ связан с использованием кислот и оказывает вредное воздействие на человека и окружающую среду. Применение медного покрытия возможно, если температура нагрева под горячую деформацию не будет достигать температуры образования эвтектики или температуры плавления меди, что ограничивает применение способа для обработки тугоплавких химически активных металлов и сплавов. Способ ограничен по габаритам и формам обрабатываемых изделий, т.к. увеличение обрабатываемой площади выше определенной критической или сложная форма изделия требует создания специализированных установок.A known method of applying technological copper protective and lubricating coatings on billets of an alloy based on zirconium by the electrochemical method (A.S. Zaimovsky, A.V. Nikulin, N.G. Reshetnikov. Zirconium alloys in nuclear energy. M. Energoatomizdat, 1994, p. .63) is a prototype of the invention. The method is well mastered in the production of zirconium pipes for the nuclear industry, is largely mechanized and automated, has extensive experience in use. However, when applying the method to other chemically active metals, for example niobium, titanium, tantalum and alloys based on them, it does not provide the required coating quality. The method involves the use of acids and has a harmful effect on humans and the environment. The use of a copper coating is possible if the heating temperature under hot deformation does not reach the eutectic formation temperature or the melting temperature of copper, which limits the application of the method for processing refractory chemically active metals and alloys. The method is limited in size and shape of the processed products, because the increase in the cultivated area above a certain critical or complex shape of the product requires the creation of specialized plants.
Задачей, которая решается изобретением, является: повышение надежности покрытия поверхностей заготовок из тугоплавких химически активных металлов IV, V групп и сплавов на их основе от окисления и газонасыщения при нагреве под горячую пластическую деформацию за счет повышения адгезии покрытия при высоких температурах и уменьшение силы трения при горячей пластической деформации, т.е. получение защитно-подсмазочных покрытий, унификация для различных способов нагрева (печи сопротивления или индукционные) и различных тугоплавких химически активных металлов IV, V групп и сплавов на их основе.The problem that is solved by the invention is: improving the reliability of coating surfaces of workpieces of refractory chemically active metals of groups IV, V and alloys based on them from oxidation and gas saturation when heated under hot plastic deformation by increasing the adhesion of the coating at high temperatures and reducing friction when hot plastic deformation, i.e. production of protective lubricant coatings, unification for various heating methods (resistance furnaces or induction) and various refractory chemically active metals of groups IV, V and alloys based on them.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе подготовки поверхности заготовки из химически активных тугоплавких металлов IV и V групп или сплавов на их основе для горячей деформации, включающей механическую обработку поверхности заготовки и нанесение на нее электродуговым напылением металлического покрытия, механическую обработку осуществляют путем очистки и дробеструйной обработки, в качестве металлического покрытия наносят покрытие из меди, или железа, или чередующихся слоев меди и железа, обеспечивая отсутствие расплавления материала покрытия и образование эвтектики между материалом покрытия и материалом заготовки при температуре нагрева заготовки при последующей горячей деформации, при этом формируют покрытие с шероховатостью наружного слоя 10≤Ra≤80.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of preparing the surface of the workpiece from chemically active refractory metals of groups IV and V or alloys based on them for hot deformation, including machining the surface of the workpiece and applying an electric arc metal coating to it, the machining is carried out by cleaning and shot blasting, as a metal coating, a coating of copper, or iron, or alternating layers of copper and iron is applied, ensuring the absence of asplavleniya coating material and the formation of a eutectic between the coating material and the material of the workpiece at a heating temperature of the preform during subsequent hot deformation, with the coating formed with the roughness of the outer layer 10≤R a ≤80.
При нанесении покрытия из меди или железа его предпочтительно формировать с плотностью напыляемого металла, составляющей:When applying a coating of copper or iron, it is preferable to form it with a density of the sprayed metal, component:
0,85dм.т≤dм.п≤dм.т 0.85d mt ≤d mn ≤d mt
где dм.т - теоретическая плотность напыляемого металла,where d mt - theoretical density of the sprayed metal,
dм.п - фактическая плотность металла покрытия.d mp is the actual density of the coating metal.
Выбор материала покрытия, наносимого электродуговым напылением, при отсутствии расплавления металлического покрытия и образования им эвтектики с металлом слитка или заготовки при температуре нагрева или горячей деформации и обеспечении установленных триботехнических характеристик осуществляют следующим образом. Например, необходимо прессовать пруток из циркония или сплава цирконий - 1% ниобия при температуре (700-750)°C. Нагрев заготовки осуществляется в индукционной печи в течение (30-40) минут. Нагрев и прессование незащищенной заготовки приводят к выбраковыванию прутков по трещинам. Поэтому заготовка должна быть защищена от окисления и газонасыщения, одновременно покрытие должно обеспечивать снижение трения при выдавливании прутка. Покрытие железом может быть нанесено и обеспечит защиту при нагреве, такое покрытие привлекательно как с точки зрения экономики, так и с точки зрения экологии, однако оно не соответствует установленным триботехническим характеристикам. Может быть применено комбинированное покрытие: первый слой железо, второй слой медь. Такое покрытие обеспечит защиту и подсмазочные функции, однако при этом усложняется переработка дорогостоящих отходов циркония и снижается производительность труда. Температура плавления меди выше температуры нагрева и горячего деформирования, при нагреве до необходимой температуры медь не образует эвтектик с цирконием и не оплавится, что гарантирует защиту, а также служит подсмазочным покрытием, т.к. имеет высокие триботехнические характеристики.The choice of coating material applied by electric arc spraying, in the absence of melting of the metal coating and the formation of a eutectic with the metal of the ingot or the workpiece at a heating temperature or hot deformation and ensuring the established tribological characteristics, is carried out as follows. For example, it is necessary to press a bar of zirconium or an alloy of zirconium - 1% niobium at a temperature of (700-750) ° C. The workpiece is heated in an induction furnace for (30-40) minutes. Heating and pressing unprotected workpieces leads to culling of the rods along the cracks. Therefore, the workpiece must be protected from oxidation and gas saturation, while the coating should provide a reduction in friction when extruding the bar. Iron coating can be applied and will provide protection when heated, such a coating is attractive both from the point of view of economics and from the point of view of ecology, however, it does not meet the established tribological characteristics. A combined coating can be applied: the first layer is iron, the second layer is copper. Such a coating will provide protection and lubrication functions, however, it will complicate the processing of expensive zirconium waste and reduce labor productivity. The melting point of copper is higher than the temperature of heating and hot deformation; when heated to the required temperature, copper does not form a eutectic with zirconium and does not melt, which guarantees protection, and also serves as a lubricant coating, since has high tribotechnical characteristics.
На примере горячего проката гафния. Необходимая температура нагрева 1050°C. Металлизация медью не обеспечит качественной защиты, т.к. медь образует с гафнием эвтектику уже при 970°C. В этом случае осуществляют многослойное покрытие: первый слой железо, т.к. железо не образует эвтектик с гафнием до температуры 1300°C, а последующий слой - медь, так как медь имеет более высокие триботехнические характеристики.On the example of hot rolled hafnium. The required heating temperature is 1050 ° C. Copper metallization will not provide high-quality protection, as copper forms a eutectic with hafnium already at 970 ° C. In this case, carry out a multilayer coating: the first layer is iron, because iron does not form a eutectic with hafnium up to a temperature of 1300 ° C, and the subsequent layer is copper, since copper has higher tribological characteristics.
При ковке сплава НТ-47 (сплав ниобия с титаном) медное покрытие не обеспечит качественной защиты при нагреве до температуры 1200°C, так как температура плавления меди 1083°C, двухслойное покрытие (железо + медь) не имеет преимуществ, т.к. не требуются высокие триботехнические характеристики при ковке. В этом случае в качестве материала покрытия используют железо.When forging an NT-47 alloy (an alloy of niobium with titanium), a copper coating will not provide high-quality protection when heated to a temperature of 1200 ° C, since the melting point of copper is 1083 ° C, a two-layer coating (iron + copper) has no advantages, because High tribological performance during forging is not required. In this case, iron is used as the coating material.
Заявляемая шероховатость наружного слоя покрытия обеспечивает оптимальное сцепление смазки с покрытием и достигается режимом электродугового напыления. При более грубой поверхности напыления возрастает пористость покрытия, при снижении шероховатости снижается сцепление смазки с покрытием.The inventive roughness of the outer coating layer provides optimal adhesion of the lubricant to the coating and is achieved by the arc spraying mode. With a coarser spraying surface, the porosity of the coating increases, with a decrease in roughness, the adhesion of the lubricant to the coating decreases.
Заявляемая плотность металла покрытия обеспечивает оптимальную адгезию покрытия с основой.The inventive density of the coating metal ensures optimal adhesion of the coating to the substrate.
Пример 1Example 1
Штатную трубную заготовку из сплава циркония с ниобием марки Э 110 с размерами ⌀нар.109 × ⌀вн. 28,5 мм, L=190 мм подвергали предварительной очистке и развитию поверхности дробеструйной обработкой стальной колотой дробью. На подготовленную поверхность заготовки наносили слой меди толщиной (40-70) мкм, распыляя медную проволоку ⌀ 1,6 мм марки Мооб с использованием ручного электродугового металлизатора марки ЭМ-14М. Толщину напыленного слоя контролировали измерением размеров до и после нанесения слоя. Плотность покрытия определяли прямым взвешиванием контрольных образцов, плотность металла покрытия составляла (8,2-8,35) г/см3. Шероховатость замеряли на профилометре PERTHOMETR S4P. Шероховатость составляла Ra=32,9 мкм.Established tubular billet from an alloy of zirconium with niobium grade E 110 with dimensions ⌀ Nar. 109 × ⌀ int. 28.5 mm, L = 190 mm were subjected to preliminary cleaning and surface development by shot blasting with steel chipped shot. A copper layer (40-70) μm thick was applied onto the prepared surface of the workpiece by spraying Moob grade ⌀ 1.6 mm copper wire using an EM-14M hand-held electric arc metallizer. The thickness of the sprayed layer was controlled by measuring the dimensions before and after applying the layer. The density of the coating was determined by direct weighing of the control samples, the density of the coating metal was (8.2-8.35) g / cm 3 . Roughness was measured on a PERTHOMETR S4P profilometer. The roughness was R a = 32.9 μm.
Заготовку с покрытием обмазывали смазкой НПК и сушили при комнатной температуре в течение 24 часов. Заготовку нагревали в индукционной проходной печи до температуры (700-750)°C и прессовали на прессе усилием 1500 тонн в трубу ⌀ 45×27,7 мм, L=1600 мм. В качестве материала покрытия использована медь для того, чтобы покрытие выполняло функцию защитного и подсмазочного и одновременно не образовывало эвтектики при нагреве до температуры прессования.The coated preform was coated with NPK grease and dried at room temperature for 24 hours. The billet was heated in an induction continuous furnace to a temperature of (700-750) ° C and pressed on a press with an effort of 1,500 tons into a pipe ⌀ 45 × 27.7 mm, L = 1600 mm. Copper was used as the coating material in order for the coating to act as a protective and lubricant coating and at the same time not to form a eutectic when heated to a pressing temperature.
Качество полученной трубы не отличалось от качества труб, выдавленных с применением гальванического покрытия медью.The quality of the obtained pipe did not differ from the quality of pipes extruded using electroplated copper.
Пример 2Example 2
Заготовку из сплава НТ-47 (Nb + 47% Ti), ⌀ 85 мм, L=250 мм, ковали при температуре T=1050°C в пруток ⌀ 22 мм. Медь образует эвтектику с титаном уже при температуре 827°C, поэтому не годится в качестве защитного покрытия. В этом случае оправдано применение железа, температура образования эвтектики (Ti + 30% Fe) составляет 1085°C, что выше на 35°C температуры нагрева заготовок. На заготовку электродуговой металлизацией нанесли покрытие из железа с использованием проволоки марки Св-08А диаметром ⌀ 1,6 мм. Шероховатость покрытия составляла Ra=38,4 мкм. Плотность металла покрытия составляла 6,98 г/см3. Заготовка прошла цикл нагрева до температуры 1050°C и прокована в пруток ⌀ 22 мм. По результатам металлографических исследований газонасыщенный слой составил (5-10) мкм. Окисный слой сплава НТ-47 отсутствовал. При нагреве заготовки без защиты газонасыщенный слой совместно с окисным составлял (1000-2000) мкм, что приводило к потерям металла при механической обработке вследствие вынужденного увеличенного технологического припуска. Напыленный электродуговой металлизацией слой составил (50-100) мкм, при нагреве и ковке слой не разрушился и выдержал 2 цикла ковки с промежуточным нагревом. Из прутка были изготовлены кондиционные стержни для последующего применения в составных сборках для сверхпроводящих материалов.An NT-47 alloy billet (Nb + 47% Ti), ⌀ 85 mm, L = 250 mm, was forged at a temperature of T = 1050 ° C into a ⌀ 22 mm bar. Copper forms a eutectic with titanium already at a temperature of 827 ° C, so it is not suitable as a protective coating. In this case, the use of iron is justified, the eutectic formation temperature (Ti + 30% Fe) is 1085 ° C, which is 35 ° C higher than the heating temperature of the workpieces. Iron-plated was applied to the billet by electric arc metallization using Sv-08A grade wire with a diameter of ⌀ 1.6 mm. The roughness of the coating was R a = 38.4 μm. The density of the coating metal was 6.98 g / cm 3 . The workpiece went through a heating cycle to a temperature of 1050 ° C and is forged into a bar ⌀ 22 mm. According to the results of metallographic studies, the gas-saturated layer was (5-10) microns. The oxide layer of the NT-47 alloy was absent. When heating a workpiece without protection, the gas-saturated layer together with the oxide layer was (1000-2000) μm, which led to metal losses during machining due to the forced increased technological allowance. The layer sprayed by electric arc metallization was (50-100) microns, when heated and forged, the layer did not collapse and withstood 2 forging cycles with intermediate heating. Conditioned rods were made from the bar for subsequent use in composite assemblies for superconducting materials.
Пример 3Example 3
На лист из иодидного гафния толщиной 6 мм электродуговой металлизацией с применением металлизатора ЭМ-14М и проволоки ⌀ 1,6 мм марок Св-08А и M1 нанесли последовательно железное покрытие толщиной (50-100) мкм, а затем медное толщиной (50-100) мкм. Шероховатость медного покрытия составляла Ra=(32,2-36,0) мкм, плотность составляла 7,7 г/см3. На поверхность подготовленного листа нанесли препарат НПК и сушили 24 часа на воздухе. Лист нагревали до температуры 1050°C в течение 20 минут. Нагретый лист прокатали на листовом стане до толщины 1,6 мм с одним промежуточным подогревом. Лист после прокатки имел хорошую поверхность, толщина газонасыщенного слоя составляла ≤5 мкм. Таким образом, покрытие чередующимися слоями железа и меди обеспечило качественные защитные и антифрикционные свойства подсмазочного покрытия. Покрытие непосредственно из меди не может быть использовано, т.к. температура образования эвтектики медь + гафний составляет 970°C, что ниже необходимой температуры нагрева заготовки. Покрытие из железа не обеспечивает требуемых триботехнических свойств.On a sheet of 6 mm thick iodide hafnium by electric arc metallization using an EM-14M metallizer and ⌀ 1.6 mm wire of Sv-08A and M1 grades, an iron coating (50-100) μm thick was successively applied, and then a copper coating (50-100) thick microns. The roughness of the copper coating was R a = (32.2-36.0) μm, the density was 7.7 g / cm 3 . The NPK preparation was applied to the surface of the prepared sheet and dried in air for 24 hours. The sheet was heated to a temperature of 1050 ° C for 20 minutes. The heated sheet was rolled on a sheet mill to a thickness of 1.6 mm with one intermediate heating. The sheet after rolling had a good surface, the thickness of the gas-saturated layer was ≤5 μm. Thus, the coating with alternating layers of iron and copper provided high-quality protective and antifriction properties of the lubricant coating. Coating directly from copper cannot be used because the temperature of the eutectic formation of copper + hafnium is 970 ° C, which is lower than the required heating temperature of the workpiece. The iron coating does not provide the required tribological properties.
Использование предлагаемого способа в сравнении с известным позволяет расширить область его применения как по рабочим температурам и процессам обработки, так и по обрабатываемым металлам и сплавам.Using the proposed method in comparison with the known one allows expanding the scope of its application both in operating temperatures and processing processes, and in the processed metals and alloys.
Claims (2)
0,85dм.т.≤dм.п.≤dм.т.,
где dм.т. - теоретическая плотность металла покрытия;
dм.п. - фактическая плотность металла покрытия. 2. The method according to claim 1, characterized in that when applying a coating of copper or iron, it is formed with a density of the sprayed metal, component
0.85d bw ≤d MP ≤d bw ,
where d mt - theoretical density of the coating metal;
d mp - the actual density of the coating metal.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143096/02A RU2457276C2 (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Preparation method of surface of workpieces from chemically treated high-melting metals of groups iv and v or alloys on their basis for hot deformation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2010143096/02A RU2457276C2 (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Preparation method of surface of workpieces from chemically treated high-melting metals of groups iv and v or alloys on their basis for hot deformation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2010143096A RU2010143096A (en) | 2012-04-27 |
| RU2457276C2 true RU2457276C2 (en) | 2012-07-27 |
Family
ID=46297148
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2010143096/02A RU2457276C2 (en) | 2010-10-20 | 2010-10-20 | Preparation method of surface of workpieces from chemically treated high-melting metals of groups iv and v or alloys on their basis for hot deformation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2457276C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2145982C1 (en) * | 1998-09-04 | 2000-02-27 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of protection of slab surfaces |
| RU2145981C1 (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-27 | Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of protection of surface of ingots |
| RU2220850C2 (en) * | 2002-02-08 | 2004-01-10 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Composite blank for hot strain |
-
2010
- 2010-10-20 RU RU2010143096/02A patent/RU2457276C2/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2145981C1 (en) * | 1998-08-05 | 2000-02-27 | Открытое акционерное общество Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of protection of surface of ingots |
| RU2145982C1 (en) * | 1998-09-04 | 2000-02-27 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Method of protection of slab surfaces |
| RU2220850C2 (en) * | 2002-02-08 | 2004-01-10 | ОАО Верхнесалдинское металлургическое производственное объединение | Composite blank for hot strain |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2010143096A (en) | 2012-04-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2645636C2 (en) | Methods for improving machinability of hot metal alloys | |
| US11059089B2 (en) | Systems and methods for processing alloy ingots | |
| Zhao et al. | Microstructural evolutions and mechanical characteristics of Ti/steel clad plates fabricated through cold spray additive manufacturing followed by hot-rolling and annealing | |
| EP2665840B1 (en) | Improving hot workability of metal alloys via surface coating | |
| CN104831120A (en) | Titanium alloy seamless tube and manufacturing method thereof | |
| CN106660106A (en) | Method for producing ni-based super heat-resistant alloy | |
| Behrens et al. | Tailored forming of hybrid bevel gears with integrated heat treatment | |
| No | Page No. | |
| RU2457276C2 (en) | Preparation method of surface of workpieces from chemically treated high-melting metals of groups iv and v or alloys on their basis for hot deformation | |
| Neminathan et al. | Development of ring forgings in Ti-6Al-4V alloy for aero-engine applications | |
| Narahari Prasad et al. | Processing of aerospace metals and alloys: Part 2—Secondary Processing | |
| JP2785139B2 (en) | Composite roll for rolling and manufacturing method thereof | |
| RU2722844C1 (en) | Method for production of cast multilayer workpiece | |
| JPH03193204A (en) | Plug for manufacturing hot seamless tube | |
| Chugreeva et al. | Production Chain of Hot-Forged Hybrid Bevel Gears from Deposition-Welded Blanks | |
| US10099268B2 (en) | Method for manufacturing an extrusion die | |
| Kumar et al. | Bonding and Cladding of Composite Materials | |
| JPH0375601B2 (en) | ||
| Yang et al. | Laser Cladding Remanufacturing Technology And Its Application In Mould | |
| CN113897510A (en) | High-density alloy profiled bar and manufacturing method and production line thereof | |
| Kumar et al. | 2 Bonding and Cladding | |
| AU2014259520B2 (en) | Systems and methods for processing alloy ingots | |
| JPS63114954A (en) | Manufacture of surface coated metal | |
| RU2575061C2 (en) | Perfected machinability of hot metal alloys by application of surface coating | |
| CN113857405A (en) | Titanium steel welding pressure processing composite method |