Способ получения изделий из тугоплавких металлов и сплавов

Способ получения изделий из тугоплавких металлов и сплавов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, включающий выплавку слитка, винтовую прокатку и последующее прессование, о т личающийея гем, что, с целью улучщения качества изделий путем повышения равномерности проработки структуры, винтовую прокатку слитка осуществляют в двухвалковом стане в вакууме с обжатием И29% , а последующее прессование осуществляют с обжатием 1,5-4,0 от обжатияпри винтовой прокатке.

(19) (11) СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) В 21 В 3 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ и STOrCVomr Ca emevev,ГОСУЕЧРСТВЕННЫЙ НОМИТЕт СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3472954/22-02 (22) 21;07 82 (46) 23;01.84. Бюл. Й 3 (72) И. Н. Потапов, А. Г. Лунев, В. И. Внуков, С. А, Козерадский и Э. Н. Ларин (71) Московский ордена Октябрьской Революции н ордена Трудового Красного Знамени институт стали и сплавов (53) 621.77.04 (088.8) (5á) 1. Авторское свидетельство СССР

М 774624, кл. В 21 В 19/00, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 1(2б30431/02, кл. В 21 .В 19/00, 1978. (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИИ

ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, включающий выплавку слитка, винтовую прокатку н последующее прессование, о тл и ч а ю ш и и е я тем, что, с целью улучшения качества иэделий путем повышения равномерности проработки структуры, винтовую прокатку слитка осуществляют в двухвалковом стане в вакууме с обжатием 11299о, а последующее прессованне осуществляют c обжатием 1,5 — 4,0 от обжатия- при винтовой прокатке.

1068183

15

25

40 окисляются, что препятствует их свариванию в ходе деформирования.

Проведение процесса прокатки в вакууме предохраняет границы кристаллитов от окис45 ления. В ходе пластического деформирования под действием сжимающих напряжений и

Изобретение относится к металлургическому производству, а именно к технологии получения изделий иэ тугоплавких металлов и сплавов.

Известен способ получения изделий иэ тугоплавких металлов, включающий прессование слитка и последующее деформированиа полуфабрикатов методом винтовой прокатки в двухвалковом стане и позволяюший раздробить крупнокристаллическую структуру слитков тугоплавких металлов по сечению, так как при прессовании наиболее интенсивно прорабатываются периферийные слои металла, а последующая винтовая прокатка в двухвалковом стане обеспечивает проработку структуры металла в осевой зоне. Процесс деформирования металла в двухвалковом станс сопровождается скручиванием волокон металла относительно оси заготовки, что способствует снижению анизотропии физико. механических свойств в продольном и поперечном направлениях f 11.

Недостатком данного способа является то, что процесс прокатки осуществляют после прессования. Из-эа невысокого уровня обжатий„допустимых для прокатки в двухвалковом стане, абсолютное уменьшение диаметра прутка незначительно (оно тем меньше,,см меньше диаметр исходного прокатываемого прутка). Таким образом, эффективность процесса ио лроизводительносги в целом ника.

Известен также способ получения изделий иэ тугоплавких металлов, включающий выплавку слитка, механическую обработку его поверхности, винтовую прокатку в трехвалковом стане и последующее деформирование методом прессования 521.

Недостатком известного способа является неравномерность проработки литой структурь! по сечению. При винтовой прокатке в-трехвалковом стане и при нрессовании наиболее интенсивно .прорабатывается структура в периферийных слоях, так как сдвиговые дефор" мацин и обоих случаях наибольших значений достигают в периферийных слоях, Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения изделий из тугоплавких металлов и сплавов, включающему выплавку слитка, винтовую прокатку и последующее прессование, винтовую прокатку слитка осуществляют в двухвалковом стане в вакууме с обжатием 11 — 29%, а последующее прессование осуществляют с обжатием

1,5 — 4,0 от обжатия при винтовой прокатке.

Способ осушествляется следующим образом.

Слиток нагревают в беэокислительных условиях, например в среде аргона, в вакууме, до температуры деформирования. Затем его прокатывают с обжатием 11 — 29% в двухвал. ковом стане винтовой прокатки в вакууме глубиной не ниже IO мм рт,ст. При деформировании в двухвалковом стане винтовой прокатки крупнокристаллическая литая структура слитка интенсивно прорабатывается. Кристаллы дробятся, иэмельчаются, вытягиваются и разворачиваются под углом к оси прутка вследствие геликоидального характера течения металла при винтовой прокатке и скручивающего действия валков. Наиболее интенсивно прорабатывается структура в осевой зоне прутка, что обусловлено особенностью напряженно-деформированного состояния металла при винтовой прокатке в двухвалковом стане, Винтовую прокатку слитков в двухвалковом стане необходимо осуществлять в вакууме. в защитной атмосфере. Процесс прокатки на воздухе сопровождается разрушением слитков по границам крисгаллитов, которые начинаются с торцов. Разрушение происходит из-эа. большой овальности входного участка очага деформации, характерного для двухвалковой схемы прокатки, и возникающих иэза этого интенсивных растягивающих напряжений, На воздухе границы кристаллитов

55

Вакуум-плавленные слитки перед прокаткой подвергают обточке ио диаметру с целью удаления поверхностных пор и раковин.

Прокатка на воздухс иеобточенных слитков сопровождается образованием плен, разрывов закатов и внутренних .дефектов вследствие окисления поверхности пор и раковин.

Кроме того, при обточке слитков теряется существенная часть металла в отходы.

Цель изобретения - улучшение качества ! изделий путем повышения равномерности проработки структуры. сдвиговых деформаций межкристаллитная связь значительно усиливается.

Проведение процесса нагрева и прокатки в вакууме позволяет использовать в качестве заготовок необточенные после вакуумной плавки слитки. В этом случае поверхность пор и раковин на слитке не окисляется. Под действием сжимающих усилий и интенсивных сдвиговых деформаций поры и раковины бесследно завариваются.

Диапазон обжатий 11 — 29% обусловлен тем, что при прокатке с обжатием меньше

1068183 4

11% крупнокристаллическая структура слитка валковом стане, когда крупнокристалличеспрорабатывается незначительно как в осевой кая столбчатая структура наиболее интенсивзоне, так и в промежуточной, расположенной но прорабатывается в осевой зоне, и послемежду осевой и периферийными зонами. Это дующего прессования через матрицу, при является причиной формирования волокине- 5 котором структура наиболее интенсивно протой структуры при последующем прессовании рабатывается в периферийных слоях, позволяи низкого качества изделий из-за неравномер- ет повысить равномерность проработки струкности проработки структуры по сечению. туры и тем самым улучшить качество цзде.

Прокатка с обжатием более 29% приводит к лий и значительно сократить непроизводительразрушению металла в центре слитка, так !О ные расходы дорогостоящих тугоплавких ме как эти значения обжатий являются критичес- таллов. кими при деформировании в двухвалковом стане. Пример 1. Пять слитков из моТаким образом, винтовая прокатка слит- либдеиа марки МЧВН электронно-лучевой

КоВ в двухвалковом стане в вакууме позво-. !5 выплавки диаметром 100 мм прокатывают ляет интенсивно проработать крупнокристал- в вакууме на двухвалковом стане винтовой лическую столбчатую: структуру в осевой зо- прокатки на прутки диаметром 88 мм с не и значительно сократить расход металла. обжатием по диаметру 12%. а затем пропресПосле прокатки полученный слиток под- совывают в пруток диаметром 55 м с обжати вергают прессованию на воздухе с обжатием 20 .ем 38%. Качество готовых прутков оценивают

1,5 — 4,0 от обжатия при винтовой прокатке. на основании микроструктурного анализа и

При прессовании структура наиболее интен- по состоянию поверхности прутков. Установсивно прорабатывается в периферийных лено, что прутки, полученные по вышеукаслоях, т.е. в тех случаях, где она менее эанным режимам, имеют мелкозернистую прорабатывается при винтовой прокатке в 25 структуру (130 зерен на 1 мм ) по всему двухвалковом стане, поэтому последователь- сечению прутка, которая обусловливает высоное сочетание процессов прокатки в двухвал- кий уровень физико-механических свойств и ковом стане и пресссвание оказывают взаи- их равномерность в готовом изделии. Поверхмоусиливающее влияние на повышение рав- ность прутков ровная и гладкая, без дефномерности проработки структуры по сече- фектов. нию и снижение неравномерности физико- Пример 2. Пять слитков из момеханических свойств, чем обеспечивается либдена марки МЧВП диаметроМ 100 мм повышение качества готовых изделий. прокатывают в вакууме на двухвалковом

Диапазон обжатий обусловлен тем, что стане винтовой прокатки на прутки диаметпри прессовании с обжатием менее 1,5 от ром 75 мм с обжатием 25%, а затем простепени деформации при винтовой прокатке

35 прессовывают в прутки диаметром 15 мм с структура. прутка прорабатывается недоста- обжатием 80%. Структурный анализ показываточно, вследствие, чего полученные прутки ет, что полученные прутки имеют мелкозерне могут быть использованы в ответственных нистую равноосную структуру (160 зерен на изделиях.

1 мм ) по всему сечению, что обусловливает

Прессование со CTerreHblo деформации, бо- высокие физико-механические свойства изделее чем в 4 раза превышающей степень де- лий и их равномерность. На поверхности формации при винтовой прокатке, приводит к прутков наблюдаются неглубокие риски, копоявлению на поверхности прессованных прут- торые при увеличении обжатия при прессоваков трещин и разрывов вследствие повышен- нии переходят в поверхностные трещины, 45 ных продольных растягивающих напряжений. обусловленные повышенной неравномерностью

Это вызывает увеличение брака и повышение деформации при прессовании. Трещины привоотходов металла. дят к повышению расхода металла в связи с

Таким образом, сочетание процесса вин- необходимостью обточки прутков до устратовой прокатки необточенного слитка в двух- ° нения трещин и к повышенному браку.

Составитель М. Блатова

Редактор С. Саенко Техред Л.Пилипенко Корректор А. Ференц

Я """ °

Заказ !1363/7 Тираж 8Р! Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4