Биметалл – композиционный металлический материал

Биметалл – композиционный металлический материал, который состоит из двух слоев различных металлов или сплавов. Такими могут быть сочетания стали и алюминия, титана и молибдена, титана и алюминия, и множество других. Благодаря таким композициям, повышается прочность, коррозионная устойчивость, жаростойкость материала, снижается его масса, что, помимо конструкционного преимущества, дает и экономическую выгоду.

Применяются биметаллы во многих отраслях промышленности, таких как нефтехимическая, энергетическая, атомная, судостроительная, приборостроительная и др. В большинстве ситуаций, использование биметаллов обусловлено борьбой с корродирующими факторами. В этом случае, основной металл конструкции, например сталь, покрывается с одной или обеих сторон другим металлом, устойчивым к коррозии, таким как медь, серебро или латунь.

Недостатком такого метода является то, что на стыках или срезах металлов, со временем все же начинаются коррозионные процессы, проникающие внутрь материала. В проектировании приборов и аппаратов, большое распространение получили биметаллические пластины, использующие разницу коэффициентов теплового расширения различных металлов. На этом принципе основаны множество реле, термометров, измерительных приборов. Широко применяется нанесение баббита на стальные подшипники для получения антифрикционного эффекта, то есть уменьшения трения.

Изготовление биметаллов производится в основном при помощи плакирования – горячей прокатки и прессования, а также сварки взрывом. Плакирование основано на диффузии металлов, при деформации листов под воздействием термической обработки. В результате прокатки, получается двухслойный лист, обладающий необходимыми параметрами. Так, основной слой биметалла придает ему механические и прочностные характеристики, а плакирующий слой повышает устойчивость к температуре, коррозии.

Несмотря на большую распространенность плакирования, технологически и экономически более выгоден метод сварки взрывом. Он подразумевает собой соединение металлических пластин при соударении на большой скорости, вследствие взрыва. Таким образом, можно получать двухслойные листы в промышленных масштабах при низких затратах. Также можно отметить метод газотермического напыления, позволяющий получать практически любые соединения плавящихся металлов.

К тому же, при помощи такого напыления, можно создавать несколько слоёв, дающих различные улучшения свойств металла. Однако, такой способ пока слишком дорог, чтобы использовать его в крупной промышленности.