Способ изготовления составных биметаллических изделий

Способ изготовления составных биметаллических изделий

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

< 71 6769 г

4 (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 29.09.77 (21) 2527855/25 27 с присоединением заявки № (51)M. К л,В 23 P 3 02

6осудерствонный номнтет

СССР (23) Приоритет—

Опубликовано 25.02.80. Бюллетень № 7

Дата опубликования описания 28,02.80 по делам нэобретеннй н отнрытнй (53) УДК 621,771. .8 (088.8) (72) Авторы изобретения

С. А. Довнар и И. Ф. Куровский

Физико-технический институт Академии наук Белорусской CCP (7I) Заявитель (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к термомеханической обработке металлов и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении формообразующих деталей технологической оснастки.

Известен способ низкотемпературной термомеханической обработки изделий, в соответствии с которым предварительно спрофилированную заготовку нагревают до температуры точки А, подстуживают до температуры относительной устойчивости аустенита, деформируют, закаливают до температуры деформации, а затем подвергают отпуску (1) и (2).

Известен способ изготовления биметаллических изделий, включаюший операции нагрева заготовки ллакирующего слоя (с подложкой) или без подложки до температуры аустенизации плакирующего материала и ранее закаленной основы до температуры, соответствующей температуре мартенситного преврашения аустенита плакирующего материала, штампов ку заготовки для ее соединения с основой с одновременным формообразованием рабочей фигуры, охлаждение нлакирующего слоя до температуры первоначального нагрева основы, выдержку для частичного превращения аус енита в мартенснт, нагрев изделия до темперагуры сорбитного превращения плакирующего Материала, охлаждение изделия до комнатной температуры, механическую обработку, нагрев под закалку. и закалку по режиму плакирующего материалы (3) .

Однако плакируюший слой при закалке проявляет склоность к трещинообразованию, а после завершения улрочняющей обрабо1ки изделие имеет низкую конструкционную прочность

При охлаждении изделия от температуры деформации (1150 — 1200 C) в плакирующем слое, соединенном неподвижно с закаленной основой (100 200 С), возникают напряжения в результате теплового сжатия плакирующего слоя

Эти напряжения суммируются с осгагочными напряжениями, которые всегда появляются при формообразовании рабочей фигуры вследствие неравномерности деформаций. Э ти сумма рн ые напряжения, а также наклеп существенно изменяют температуру начала мартенсигного превра (3769

:)) cTc. !»га r!J!BKlfP!, !01!IPTО PJ!05<. Ь.13: оцаps 3!Ому В зонах дсйс1Вия Высоких напряжений и и»те»cif)3!ro!0 наклепа происходит о|гере>хе»ие 1!pot!Bccа»ревращения аустени|а в марте»с»г, По!сальные превраще»ия аустенита и связсшпые с эт)|м явлением обьемные изменения еще более уси511»зают и уcJ!0>KIIHIf)T напряже»ное сос(оя»ие гщакирующего слоя, что приводи! к зарождсншо трещин. Последующая выдержкз издечия вызывает пере|рушп|ровку налряже- !0 ш|й и Вто стимулирует развитие трещин и способствуе| их слиянию.

|с.роме того, изделие после механи;еской с)брабогки подвергают закалке в режиме плакиг), ющег0 материала, что вызыьает перегрев ос- |5 нов»ого материала и способствует трецщнообразовгпш!О изделий по основе и биметалшческим

СОЕДИ!|ЕНИЯМ.

Цель изобретения -- повьццение надежности и:)ксплуата»иошюго ресурса составных биме- 2() г:шлических изделий за счет снижения rpe)!(HE!0образования при выполнении закалки во Время их зксл)!уатащ|и.

Поставлс!11(ая целе достиl ае1ся 1ем, ч го перед деформацией основу подогревают до температуры, соответствующей температуре относительной устойчивости переохлаждеш)ого аустениТа»лакирующего материала, а aycTCEIIE3!fpo!fallлую заготовку г!Одстуживают до температуры па(огрева основы, причем, сквозной нагрев составной поковки производят от температуры

5!ес1)ор)иции до температуры нормальной закалки ос||овпого материала.

1(i юртеже приведена схема осуществле»ия с|(особа, где 1 -- основа; 2 — матрица мастер — 35

1iiTампа; 3 — заготовка из плакиру)още) о мат;-риала; 4 — мастер — пуансон.

Предлагаемый способ зак|почается в слецуюИ (C»i, Закалепну|о основу 1, »апример пресс--фор-!.11!. изготавливаемой из силей 40ХЗ (с)с1:ова) и 1 бМ5 (плакируюший слой), г(одогрева((11 цо тс rflepaTyprr. соответству ошей re If!Cpa!2 ре от-!

ioсителыюй устойчивости аустенита гшакируюшсго слоя (440 — 460 С), и устанавливают в ра- 45 бочую полость матрицы 2 мастер — штампа. Одновреме|шо нагревают предварительно спрофилирсл!ан»ую заготовку 3 плакиру|ощего слоя до

).емпсратуры аустенизации (1200 — 1225 С), подсТу>f EfBaEf)T до температуры подогрева основы 50 .! и располагают на основе 1. Затем заготовку

3 деформируют посредством мастер — пуансона

4, чго обеспечивает формообразование рабочей фигуры пресс — формы и соединение в,амок

)шакирующего слоя с основой. После этого 55

»олучеш!ую составную поковку извлекают из масгер- »(гав)1-;:. iio Вс))! а)01 сквоз!юму»агреву до тем)!ера!):!)ы нормалыюй закалки основ»ого материала (840--860 (! н закаливают в масле. Затем»езаме).,;итсльно вы»олня|01 о пуск

B режиме ма1)ки ос»ош!Ого !И|и плакиру!оше)0

Г 1аlcpиB>1а Б зависимОс|и 01 кО»сгрукции !1рссс— формы и условий р!. экс!шуатации. Посл: с)гпуска сосгавную поковку перец|пот для слссарей зач||стки рабочей фигуры и размерно-чистовой обработки посадочпь:х мссг.

Способ апробирован на примере изготовления мастер -матриц для пол !ения пуа(!сонов из стали 20ХН, используемых в производстве пластмассовых изделий. Результа гы ис»ы ганий партии мастер — матриц с п !акирующим слоем из стали P6MS показали, I i0 pc»:IBTBPMbfH c»0coá обеспечивает стойкость от 22 до 30 пу1)!сопов, при (ем Выходят из стрОя rrpeH.ify!J)pcTI)err!f0 ПО смяти!о элементов рабочей фигуры. При использовании прототипа мастер — матрицы подвергаются поломкам при выпав)шва»пи первых же пуансонов.

Формула изобре|ения

Способ из!отовлеш|я сок!авных биме!аллических изделий, »реимущесгвенпо форг!Оооразуюц(их деталей тех!ЮЛ01 ичсскОЙ Оснастки. BK:1!0 è!0щий нагрев предварительно спрофи.lHE оваш:ой заготоьки из ш(акирую|цего материала до температуры аусгснизации, формообразование рабо !ВН фигуры и сосди»еш|е г|пакирующег0 слоя с подогретой закален»ой основой 1!здсли51, сквозной нагрев голучснной составной поковки

1!0)(:!акалку, закалку и отпуск, О i Jl и i а I0»(и йс я тем, что, с целью повыше fHJI надежности и экс|В!уатациопнс):0 ресурса изделий, подогрев oclloBBI перед;.(сфОрмации заготовки прОfI3B0!(5r I 510 " мпе!)HTQPb!, соотвстсгв Илией

)п)еРа!УРе ÎT!iÎcHTc!1bifOII $ c I 0É !HBOOTH f!PPco>i. 1аЖДС|)НОГО a;!CTPНИra П|lаКИРУЮ!НЕГО МаТЕРИаЛа, B аустенизированпую заготовку подстужива!От до температуры подогрева осНОВВ!, 1!BH÷c.,f

СКВО3Н0Н 1(агpCÂ СОС1авной ПОКОВКИ !!рОН38051НТ

От температуры деформации до темпсратуры нормальной закалки основного материала.

Исто шики информации, принятые во внимание при экспертизс

1. Лахти!1 Ю. М. Металловеде»ие и терм»чесс; кая обработка металлов. М.,„Мета|и|ургия, 1976. с. 246.

2. Авторское свидетельство СССР N 474419, кл. В 23 Р 3/02, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР !" 513829, кл. В 23 Р 3/02 (прототип).

716769

Составитель Н. Кулакова

Техред М.Петко Корректор М. Шароши

Редактор И. Острова

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

Заказ 9716/13 Тираж 1160 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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