Способ прокатки аморфных лент
AMORPHOUS STRIP ROLLING METHOD

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности, к получению тонких лент из аморфных сплавов, преимущественно на основе циркония, с использованием многопроходной прокатки.
Благодаря уникальному комплексу свойств аморфные материалы находят применение в самых разнообразных условиях. Несмотря на значительно более высокие цены и более сложные технологии плавки по сравнению с кристаллическими материалами, аморфные сплавы значительно превосходят свои кристаллические аналоги по уровню механических свойств. Одним из изделий особенно повышенного спроса в промышленности являются тонкие аморфные ленты.
Однако низкая пластичность аморфных сплавов не позволяет прокатывать их с большими степенями деформации. Процесс пластической деформации сопровождается быстрым разрушением образцов. На сегодняшний день не существует технологии прокатки аморфных лент без обкладки до толщины порядка нескольких десятков микрометров.
Известен способ утонения лент (US 2013/0025746 А1, опубл. 13.01.2013 г.), в котором пластины из металлических стекол могут быть сформированы (например, посредством литья под давлением) и служить в качестве предварительной формы для прокатки. Пластины опущены через радиочастотную катушку в компрессионные колеса непосредственно рядом с катушкой или под ней. Когда пластины проходят через катушку, они нагреваются до температуры выше температуры стеклования. Затем они подаются в прокатное колесо для термопластического формования пластин в более тонкие листы.
Недостатком изобретения является необходимость наличия инертной атмосферы, а также нагрев лент.
Известен способ получения высокопрочной фольги из титана (RU 2 243 835 С1, опубл. 10.01.2015 г.), представляющий собой повторяющиеся циклы, каждый из которых включает многоходовую реверсивную холодную прокатку и вакуумный отжиг.
Недостатком изобретения является необходимость использования вакуумного отжига.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ (полезная модель RU №184621, МПК В21В 3/00, опубл. 27.11.2017 г.) для прокатки тонких листов из труднодеформируемых сплавов, предполагающий создание пакета, состоящего из двух листовых обкладок, между которыми размещены листовые заготовки из труднодеформируемого сплава, причем по периметру обкладки между собой соединены приваренными к ним вкладышами. Общим с предлагаемым изобретением является необходимость создания пакета.
Недостатком данного изобретения является необходимость сваривания и использования вкладышей, что увеличивает трудоемкость, энергозатраты и стоимость.
Техническим результатом, достигаемым в изобретении, является обеспечение возможности прокатки тонких аморфных лент со степенью деформации более 50% при одновременном снижении трудоемкости способа и энергозатрат.
подразумевает формирование пакета, состоящего из листовой стальной заготовки толщиной 0,95-1,00 мм, сжатой под углом 180°, между двумя половинами которой размещают ленточные образцы из аморфного сплава на основе циркония и которые плотно сжимают между собой механическим способом, затем сформированный пакет подвергают многопроходной прокатке.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе прокатки аморфных лент формируют пакет, состоящий из листовой стальной заготовки толщиной 0,95-1,00 мм, сжатой под углом 180°, между двумя половинами которой размещают ленточные образцы из аморфного сплава на основе циркония и которые плотно сжимают между собой механическим способом. Затем сформированный пакет подвергают многопроходной прокатке в интервале температур от температуры кипения жидкого азота до 300°С.
Опытным путем установлено отношение между деформацией стальной матрицы и лент, а именно ленты прокатываются на 8-12% меньше, чем стальная оболочка. Предложенным способом возможно прокатать ленты со степенями деформации более 50% без разрушения.
Также опытным путем установлено, что прокатка может эффективно осуществляться в интервале температур от температуры кипения жидкого азота до 300°С.
Пример конкретного выполнения способа.
Пакет сформирован из верхней обкладки толщиной 0,95-1,00 мм, нижней обкладки толщиной 0,95-1,00 мм, полученных из листовой стальной заготовки толщиной 0,95-1,00 мм, сжатой под углом 180°, и приклеенных на нижнюю обкладку аморфных лент. Многопроходная прокатка выполнялась при комнатной температуре 20-22°С.
Способом прокатки с использованием пакета были изготовлены ленты толщиной 20 мкм, что составляет более 50% от исходной толщины образцов. На лентах после прокатки отсутствовали дефекты: складки, поперечная и продольная ребристость листов, неравномерность лент по толщине.