Виробництво плакованих металів, обробка металів тиском, технологія суднобудівних

Плакованими називаються метали, покриті будь-яким металевим або неметаллическим матеріалом. Якщо плакируют шар металевий, то такий матеріал називається біметалом або двошаровим металом. Може бути пов'язано три і більше різних металів і неметалів, такий матеріал називається тришаровим або композиційним.
Конструкційні матеріали, що застосовуються в суднобудуванні (сталь, дюралюміній), плакируют більш корозійно-стійким металом (нержавіючої сталлю, алюмінієм і ін.). У плакованих металах товщина плакуючого шару коливається від десятих часток до декількох міліметрів, що значно більше, ніж шар лаків, фарб, смол, різних пластиків, і забезпечує більш надійний захист від корозії. Металевий плакируют шар фізично нероздільний з основою при обробці і експлуатації матеріалу. Використовувані в суднобудуванні двошарові стали, що складаються з вуглецевої або низьколегованої основи і високолегованого нержавіючого покриття, виготовляють методом гарячого спільної прокатки пакета з листів основи і покриття або прокаткою двошарового злитка, отриманого відливанням. При пакетної прокатки на сляб або плиту накладають лист плакуючого металу. Поверхні їх повинні бути ретельно очищені. Для поліпшення зчеплення між ними в ряді випадків на внутрішню поверхню плакуючого металу гальванічним способом наносять шар третього металу товщиною до 0,2 мм. З листів, товщини яких приблизно відповідають відношенню товщини шарів готового біметалу, складають пакет, що складається з двох шарів основного і двох шарів плакуючого металу. При цьому шари плакуючого металу розташовують усередині пакета і поділяють вогнетривкої обмазкой, що перешкоджає їх зчепленню. Потім кромки пакету зварюють по периметру, після чого пакет нагрівають і прокочують. Після обрізки крайок готові біметалічні листи відокремлюють один від іншого. При загальній товщині листа 5-10 мм плакируют шар становить 2-3 мм. Зі збільшенням товщини листа до 35 мм плакируют шар зростає до 5 мм. Подібним способом виробляють покриття дюралюмінію чистим алюмінієм для підвищення корозійної стійкості та отримують інші біметали. Пакети алюмінієвих і інших легкоплавких сплавів можна прокатувати в холодному стані. Для підвищення їх пластичності між операціями прокатки застосовують відпал рекристалізації шляхом нагрівання вище температури рекристалізації Трек = 0,3 Тпл, де Тпл - температура плавлення більш тугоплавкого з двох металів, що сполучаються.

Високими корозійну стійкість і жаростійкістю володіє біметал сталь - алюміній (Алюмінізований сталь). Найбільш поширений метод нанесення плакуючого шару алюмінію на сталь - розпорошення чистого алюмінію або його сплаву з кремнієм. Матеріал для розпилення у вигляді дроту або порошку вносять в полум'я кисневого пальника. Він розплавляється і під дією стисненого повітря направляється на плакіруемую поверхню. Зчеплення між покриттям і
основою виходить механічне, тому плакіруемая поверхня повинна бути ретельно підготовлена. Можна застосовувати більш продуктивний спосіб розпилення і нанесення плакуючого шару плазмовим струменем плазмотрона. Для забезпечення експлуатації при високих температурах плакований матеріал після нанесення покриття піддають термообробці-диффузионному відпалу при 600-950 ° С. Під час відпалу атоми заліза і алюмінію дифундують, утворюючи на поверхні биметалла сплав алюмінію з залізом з відносно високою температурою плавлення і щільною плівкою окису алюмінію Al2О3, яка захищає метал від окислення. Для захисту від атмосферної корозії товщина покриття 0,10-0,15 мм вважається достатньою. Для захисту від високотемпературного окислення застосовують більш товсті покриття (0,15-0,20 мм).
Останнім часом в суднобудуванні застосовується сталь, плакована титаном. Найбільш економічний і простий спосіб плакирования - з'єднання листів титану з листами низьколегованої сталі без проміжних прошарків. Міцність на зріз біметалу сталь - титан виходить при цьому вище міцності биметалла вуглецева сталь - нержавіюча сталь. Технологія плакирования стали титаном залишається тією ж, що і технологія поєднання інших металів, але вимагає більш ретельного очищення поверхонь, що з'єднуються і нагріву пакета перед прокаткою в середовищі аргону. Температура прокатки не повинна перевищувати 950 ° С через можливість утворення Fe3Ti -хрупкіх інтерметалічних сполук титану з залізом. Для запобігання подібних з'єднань іноді між титаном і сталлю передбачають проміжний шар різних металів: кобальту, хрому, нікелю, молібдену і ін.
Знаходять застосування також біметали з контактно привареним плакируючим шаром. При плакуванням цим способом на поверхню виробу з основного металу кладуть лист плакуючого металу. Утворився пакет просовують між електродами контактно-зварювальної машини. Утворюється біметалічне виріб з міцно привареним плакируючим шаром великої товщини (до 5-8 мм), яке необхідно механічно обробити (шліфуванням, поліруванням), так як поверхня виходить недостатньо рівною і має відбитки електродів.