Коррозионно-стойкий прокат

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении коррозионностойкого листового или сортового проката, труб и специальных профилей. Коррозионностойкий прокат изготовлен из заготовки, отлитой из жидко-твердого расплава, легированного алюминием, и выполнен с покрытием из электроплавленных соединений, образованных в режиме микроплазменного оксидирования, при этом прокат выполнен из сплава, содержащего, мас.%: алюминий 30±1; медь 5±1; магний 0,45±0,15; цинк остальное. Использование изобретения позволяет снизить себестоимость коррозионностойкого проката, упростить процесс его изготовления, улучшить качество, при более низком удельном весе, повышенной износостойкости и более низкой энергоемкости изготовления. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении коррозионностойкого листового или сортового проката, труб и специальных профилей.

Известен прокат, выполненный из стального листа с эмалированным покрытием (RU №2165809, B21B 1/22. Опубл. 27.04.2001 г.). Эмалированный прокат имеет низкую надежность, т.к. покрытие хрупкое и легко разрушается при ударах.

Наиболее близким аналогом, принятым за прототип, является коррозионностойкий прокат, раскрытый в заявке RU №2005118377 А, В21В 1/00. опубл. 10.01.2007 г. Согласно указанному источнику металлопрокат коррозионностойкий, выполненный из сплава легированного алюминием, содержит алюминия не менее 2% (по весу) и снабжен электроплавленным покрытием, образованным в режиме микроплазменного оксидирования. Известный прокат, содержащий 10% алюминия - сплав ЦАМ 10 - 5Л (литье в кокиль) имеет низкие механические свойства - предел прочности σ_в=245 МПа и δ=0,4%. В процессе проката механические свойства цинковых сплавов возрастает, в т.ч. у сплава ЦАМ 10-5 σ_в до 343 МПа, а α - до 4%. Но при этом механические свойства проката напрямую зависят от механических свойств материала заготовки (Н.М.Галдин. Технологии литейного производства. Цветное литье. Справочник. М.: Машиностроение, 1989, с.225).

Задачей данного изобретения является устранение отмеченного недостатка, а именно:

- повышение механических свойств металла литой заготовки, σ_в и δ.

Поставленная задача достигается тем, что коррозионный прокат, изготовленный из заготовки, отлитой из жидко-твердого расплава, легированного алюминием, и выполненный с покрытием из электроплавленных соединений, образованных в режиме микроплазменного оксидирования, выполнен из сплава, содержащего, мас.%:

алюминий	30±1
медь	5±1
магний	0,45±0,15
цинк	остальное

Такой хим. состав обеспечивает получение (при кокильном литье) предела прочности сплава литой заготовки σ_в=435 МПа, а δ=8%. Указанные механические свойства сплава и, соответственно проката, возрастут еще более. При этом удельный вес сплава, благодаря большему содержанию алюминия, уменьшается до 4,84 г на см³ (у известного сплава ЦАМ10 - 5 удельный вес составляет 6,15 г на см³), что позволяет снизить вес деталей изделий, при сохранении их конструктивной прочности, и соответственно снизить вес изделий в целом, что особенно важно в автомобильном и авиационном транспорте.

Следующее отличие предлагаемого изобретения заключается в том, что покрытие состоит из Al₂О₃ (корунда). Это позволяет повысить относительную абразивность не менее чем в 2 раза по сравнению с SiO₂ и повысить износостойкость изделий (относительная абразивность SiO₂ составляет 18 единиц, а относительная абразивность Al₂О₃ составляет 49 ед. В.Н.Ткачев. Работоспособность деталей машин в условиях абразивного изнашивания. - М.: Машиностроение, 1995, с.8). Предлагаемый прокат является альтернативой нержавеющей стали при более низкой его энергоемкости изготовления, т.к. температура нагрева заготовки перед прокаткой, например, цинкового сплава с 30% алюминия составляет всего 400°С, что в 3 раза ниже нагрева нержавеющей стали. Кроме того, процесс получения предлагаемого проката более экологически чист, чем получение нержавеющей стали.

Предлагаемое техническое решение позволяет за счет повышения механических свойств металлопроката снизить расход материала на изготовление изделий и повысить долговечность выпускаемых изделий за счет увеличения их износостойкости, уменьшить энергоемкость проката.

На фиг.1 изображен сортовой прокат, на фиг.2 - труба, на фиг.3 - лист из предлагаемого цинкового сплава ЦАМ 30-5.

Уголок 1 снабжен электроплавленным покрытием 2, выполненным из Al₂О₃ способом микроплазменного оксидирования. Труба 3 имеет снаружи покрытие 4 из Al₂O₃. Такая коррозионностойкая труба может быть использована, например, при нефтедобыче. Лист 5 из сплава ЦАМ 30-5, снабженный электроплавленным покрытием из Al₂O₃, может быть использован как заменитель нержавеющей стали, например, для изготовления днищ легковых автомобилей, предлагаемый прокат по своим характеристикам превышает известный, значительно лучший по экономическим показателям. Сляб или блюм, изготовленный из предлагаемого сплава, при кокильном варианте имеет σ_в=435 МПа и δ=8%, проходит обработку на прокатном стане. При этом σ_в проката >435 МПа, а δ>8%.

Использование предлагаемого изобретения позволяет за счет повышения механических свойств металлопроката снизить расход материала на изготовление изделий и повысить долговечность выпускаемых изделий за счет увеличения их износостойкости.

1. Коррозионно-стойкий прокат, изготовленный из заготовки, отлитой из жидкотвердого расплава, легированного алюминием, и выполненный с покрытием из электроплавленных соединений, образованных в режиме микроплазменного оксидирования, отличающийся тем, что прокат выполнен из сплава, содержащего, мас.%:

алюминий	30±1
медь	5±1
магний	0,45±0,15
цинк	остальное.

2. Прокат по п.1, отличающийся тем, что покрытие состоит из Al₂О₃ (корунда).