Способ изготовления биметаллических изделий
Иллюстрации
Реферат
ОПИСЛНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
t ) 697577
Ф. » / (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) ЗаввЛеио 1204.76 (21) 2345992/22-02 с присоединением заявки М (23) Приоритет (51)М. Кл.2
С 21 D 7/14
С 21 D 9/22
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
Опубликовано 1 51 1 7 9. Бюллетень М 4 2 (53) УДК 6 21 . 78 5. 79 (088.8) Дата опубликования описания 1 511 7 9 (72) Автор изобретения
В.В.Бродко
7,() 3 ЕЛ Научно-исследовательский институт порошковой металлургии (Белорусского ордена Трудового Красного Знамени политехнического института (54 ) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ
ИЗДЕЛИЙ
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам получения биметаллических изделий горячей объемной штамповкой с последующей закалкой от ковочного нагрева .
Известен способ изготовления. биметаллических изделий, включающий нагрев заготовки до температуры аустенизации, горячую деформацию, закалку и отпуск (1).
Наиболее близким к предлагаемому является способ изготовления биметаллических изделий, включающий сборку плакирующей заготовки с промежуточной прокладкой и основой, нагрев до температуры ковки материала плакирующей заготовки, осадку со свариванием частей заготовки, штамповку с формообразованием изделия, закалку и отпуск по режиму,материала основы (2) .
Недостатками известных способов являются снижение прочности иэделия при высокой температуре реформации, возникновение больших растягивающих напряжений прн скоростном охлаждении, приводящих к появлению трещин, значительное коробление поковок с..ложной формы при охлаждении. цель изобретения — повышение прочности биметаллических изделий. для достижения поставленной цели в способе изготовления биметаллических изделий, включающей сборку плакирующего материала с основой, нагрев до температуры на 50-180ОC вы.ше АЗ плакирующего слоя, осадку со
10 свар" ани " частей заготовки. формообразование изделия, закалку и отпуск по режиму осковы, предварительно производят многократную закалку плакирующего материала и основы с последующим высоким отпуском, а перед формообразованием производят подО стужив ание до температуры на 20-80 С ниже А плакирующего материала, причем для монолитной биметаллической заготовки многократную закалку производят по режиму основы с последующей закалкой по режиму плакирующего материала.
Способ осуществляют следующим образом.
Плакирующий материал и основу предварительно 2-10 раэ закаливают с температуры на 20-120 С ниже верхнего предела температур закалки, что предотвращает перегрев материала, а не полностью растворенные частицы
697577 цементита и карбиды препятствуют росту аустенитного зерна. При этом уменьшается величина термических напряжений при охлаждении, что способствует проведению многократной закалки, т.е. достижению поставленной цели, Далее производят отпуск при температуре (0,3 5-0, 6) Т д, выдерживают при этой температуре 0,5-2 часа и охлаждают. Затем окисленные поверхности, подлежащие сварке, подвергают очистке травлением, например раствором, состоящим из 21,7Ъ Н 80,,6,1ti
NaNO 5,0% FeCI и воды, промывают и
q y б просушивают, после чего производят сборку плакирующего материала с .основой, нагревают до .температуры на
50-180 С выше А плакирующего материала, производят осадку со свариванием частей, охлаждают до температуры на 20-80 С ниже А> плакирующего материала, осуществляют формообразование иэделий, закаливают и отпускают по Режиму материала основы. о
Нагрев до температуры на 50-180 С выше А3 перед осадкой в зависимости, от марки стали производят для обес-, печения термодинамической стабильности аустенита. Кроме того, в этой области наиболее высокое качество сварив ания частей заготовки.
Охлаждение перед штамповкой на 2080 С ниже A плакирующего материала
Э необходимо для прохождения разупроч— няющей; рекристаллизации после осадки заготовки и использования повышенной пластичности материала с мелким зерном в этой области.
При изготовлении иэделий из биметаллической заготовки перед нагревом под штамповку вначале ее многократно закаливают с температуры на 20-60 С ниже верхнего предела т ем пера туры з ак алк и ма т ериала oc HOB ы, после чего нагревают до температуры на 20-120 С ниже верхнего предела температуры закалки плакирующего материала, закаливают, нагревают
qo температуры (0,35-0, 6) Тщ и охлаждают.
П.р и- м е р 1. При изготовлении штампового вкладыша 6155х64 мм для штамповки с зубом сателлита дифферен пиала МАЗ-200 плакирующую заготовку, 85х70 из стали 45ХЗВЗМФС закаливают
3 раза в масло с 980 С. После чего нагревают до 700 С, выдерживают
60 мин и охлаждают в воде.
Основу ф85х207 мм из стали 40Х о закаливают 4 раза в масло с 800 С, затем нагревают до 620-630 С, выдер" живают 60 мин и охлаждают в воде.
Окисленные поверхности, подлежащие сваркэ, восстанавливают раствором, состоящим из 21, 7Ъ Н БО4,6, 1Ъ NANO»
5,0Ъ FeCI и воды, промывают дистиллированной водой и просушивают. ДаФормула изобретения
1. Способ изготовления биметаллических изделий, включающий сборку плакирующего материала с основой, о
65 нагрев до температуры на 50-180 С лее производят сборку основы с плакирующим материалом „нагревают до 920960 С, осаживают со свариванием частей заготовки, охлаждают до 800-820 С, штампуют с формообразованием вкладыша, закаливают в масло до 400-500 С ,и окончательно — на проточном воздухе.
Пример 2. При изготовлении штамповorо вкладыша 9215х66 мм из
) p биметаллической заготовки ф210х71 мм, ос нов а к от орой и з с тали 7ХЗ, а плакирующий материал толщиной 4,5 мм из стали 45ХЗВМФС, для штамповки с зубом полуосевой шестерни NA3-200, заготовку закаливают 4 раза в масло с температуры нагрева до 820-830 С, после чего с 1000 С в масло. Затем ее нагревают до 660 С, выдерживают
60 мин и охлаждают в воде.
Затем заготовку нагревают до 890920 С охлаждают на спокойном воэР о духе до 820-800 С, штампуют с формообразованием вкладыша, закаливают в масло до 500-400 С и окончательно на пooточHoM воздухе.
Полученные таким образом штамповые вкладыши отпускают при 520-530 С с последующим охлаждением на вохдухе, и окончательно механически обрабатывают.
30 После такой обработки изделия имеют мелкозернистую струк гуру, а твердость плакирующего слоя составляет HRC 50-56 и по сравнению с известным ударная вязкость и проч35 ность биметаллических иэделий возрастает в 1,2 — 1,3 раза.
Эффект достигается в результате того, что при многократной закалке происходит измельчение зерна до
2 мкм. Увеличение циклов свыше 10 нецелесообразно, так как дальнейшее измельчение зерна не происходит.
Ведение закалки с пониженных температур уменьшает трещинообразование
45 и коробление.
Применение многократной закалки по режиму материала основы для биметаллических заготовок в сборе дает возможность вести последующий нагрев до температуры закалки для плакирующего материала без заметного роста зерна.
Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение прочностных свойств биметаллических иэделий, повышение пластичности материала при горячем деформировании, снижение коробления и трещинообразования при охлаждении.
697577
Составитель Р. Клыкова
ТехрЕд К. Бабурка Корректор E.Ïàëï
Редактор Л.Веселовская
Заказ 6548/9 Тираж 653 Подписное
ЦНИИПИ 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 выше A з плакирующего материала, осадку со свариванием частей заготовки, формообразование иэделий, закалку и отпуск по режиму основы, о т л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения стойкости изделий, производят предварительно многократную закалку плакирующего материала и основы с последующим высоким отпуском, э перед формообразованием производят подстуживание до температуры на 20-80 С ниже А плакирующего материала.
2. Способ по п.l, о т л и ч а юшийся тем, что для монолитной биметаллической заготовки много— кратную закалку производят по режи,му основы с последующей закалкой
5 по режиму плакирующего материала.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Вестник машиностроения, >Q 1974, Р 11, с. 74-75.
2. Авторское свидетельство СССР
9 365387, кл. С 21 D 1/78, 2973.