Фахівці ПГТУ пропонують нову технологію виготовлення
В даний час двошарова сталь виготовляється шляхом наплавлення, електродуги плакирующего шару, на вуглецеву сталь або зварки плакирующего і вуглецевого листів з подальшим плющенням до заданих розмірів. При цьому важко забезпечити надійний контакт листів по всій поверхні і висока якість двошарової сталі, оскільки в процесі плющення під дією високого питомого тиску і різних коефіцієнтів лінійного розширення порушується зчеплення плакирующего і вуглецевого шарів. Процес наплавлення легованими матеріалами є трудомістким, вимагає значних витрат електроенергії і не забезпечує надійного зчеплення плакирующего і вуглецевого шарів, унаслідок можливого утворення гартівних структур в зоні сплаву.
Пропонований спосіб виготовлення двошарової сталі заснований на використанні квантових процесів електромагнітного тяжіння провідників, по яких протікає струм однакового напряму. Спосіб заснований на електромагнітній природі міжатомних сил зв'язків, які забезпечують сплошность тіл і лежать в основі процесу зварки.
Електромагнітний процес виготовлення двошарової сталі проводиться за рахунок пропускання по вуглецевому і плакирующему металу постійного струму однакового напряму і додатку механічного тиску.
Додаток механічного тиску в даній залежності забезпечує виникнення нового ефекту - збільшення електромагнітного поля під дією прикладеного механічного тиску - і комплексна дія електромагнітного і механічного тиску на поверхні вуглецевого і плакирующего шарів, що сполучаються. Електромагнітний тиск визначається індукцією поля в квадратичній залежності. При цьому індукція електромагнітного поля залежить від величини струму і відстані від осі провідника із струмом. На початку, коли поверхні вуглецевого і плакирующего шарів, що сполучаються, розташовуються на відстані більш міжатомного, електромагнітні сили тяжіння і електромагнітний тиск менше механічного тиску. Під дією механічного тиску поверхні, що сполучаються, в місці контакту зближуються. При цьому електромагнітні сили тяжіння і електромагнітний тиск різко зростають. Електромагнітний тиск стає спочатку більше межі текучості, і починається процес пластичної деформації, при якому окисні плівки видавлюються з контактних поверхонь вуглецевого і плакирующего шарів. Потім у міру зближення атомів контактних поверхонь на міжатомну відстань електромагнітний тиск стає більше межі міцності, і забезпечується міцне зчеплення плакирующего і вуглецевого шарів. Механічний тиск на початку процесу є імпульсом, який різко підвищує електромагнітний тиск і збільшує сили міжатомної взаємодії. Це забезпечує міцне зчеплення плакирующего і вуглецевого шарів, високі механічні і корозійні властивості при менших значеннях величини струму.
Всі існуючі способи виготовлення двошарової сталі засновані на зближенні атомів на міжатомну відстань за рахунок механічного тиску, розплавлення плакирующего і вуглецевого шарів.
Електромагнітний процес заснований на ефективному способі зближення атомів за рахунок електромагнітного тяжіння, яке посилюється шляхом додатку механічного тиску залежно від товщини плакирующего шару і величини струму, що пропускається по металу.
Електромагнітний процес виготовлення двошарової сталі забезпечує:
надійне зчеплення плакирующего і вуглецевого шарів за рахунок різкого збільшення електромагнітного тиску, зближення атомів на міжатомну відстань і взаємне проникнення атомів двох шарів;
підвищення міцності двошарової сталі і опору зрізу в результаті збільшення площі контакту плакирующего і вуглецевого шарів під дією електромагнітного тиску, який зростає в квадратичній залежності від індукції електромагнітного поля;
підвищення стійкості до межкрісталлітной корозії унаслідок незначного перемішування вуглецевого і плакирующего шарів;
зниження енергоємності процесу і собівартості виготовлення двошарової сталі.
Для реалізації способу в промислових умовах необхідний зварювальний випрямляч, використовуваний для контактної зварки, і існуючий прокатний стан.
Очікуваний річний економічний ефект застосування розробленого електромагнітного виготовлення двошарової сталі за рахунок зниження енерговитрат, скорочення виробничого циклу виготовлення, підвищення якості і збільшення виходу годного складе 10 - 15 млн. грн. Термін окупності витрат 2 роки.
Зіставлення з аналогами, переваги.
Зниження енергоємності процесу, підвищення продуктивності і якості двошарової сталі.
Споживачі.
Підприємства чорної металургії і машинобудування
Географія передбачуваного ринку.
Україна, країни ближнього і далекого зарубіжжя
Правова охорона.
Патент України "20478, В 23 ДО 9/ 00 "Спосіб віготовлення двошарової сталі”.
Патент України "65093 А, В 23К 9/00 "Спосіб віготовлення двошарової сталі”.
Термін дії пропозиції.
Не обмежений.
Пропоновані умови реалізації технологічної пропозиції.
На умовах договору. Передбачається розробка технологічного завдання, ТЭО, науковий супровід проекту пошукового характеру.
Вартість робіт по реалізації технологічної пропозиції складає 300 тис. грн., термін виконання робіт - 2 роки.
Завершена розробка може тиражуватися на ліцензійній основі.
