Способ нагрева заготовок перед ковкой

Способ нагрева заготовок перед ковкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскык

Социал ыстыческык

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

«Ц897372 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 23, 04 . 80 (21) 2914020/25-27 (5l)N. Кл.

В 21 J 1/06 с присоединением заявки М (33) Приоритет

Вкударавеиы3 кииитет

CCCP ао авазтт иэабретеиий и епритиФ

Оиубликоваио 15 01.82.Бюллетень М 2

Дата опубликования описания 15 .01.82 (53) УДК621 735 (088. 8) B. А. Петров, А. В, Котелкин, В. К. Воронцов, В. Ф. Касатонов, 3. Л. Рагинский, Б, О. емкин (72) Авторы (54) СПОСОБ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ПЕРЕД КОВКОЙ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечном производстве при получении поковок из сплавов на хрбмоникелевой основе.

Известен способ нагрева заготовок 3 перед ковкой, при котором заготовку помещают в печь, нагревают до ковочной температуры и выдерживают при этой температуре (13 .

Однако при нагреве заготовок из хромоникелевых сплавов происходит интенсивный рост зерен в процессе выдержки при кованой температуре, что ведет к поверхностным дефектам поковок.

1j

Известен также способ нагрева заготовок перед ковкой, заключающийся в том, что заготовку помещают в нагревательную печь, выдерживают до достижения поверхностными слоями заготовки ковочной температуры, удаляют ее иэ печи и выдерживают на воздухе f 2).

Этот способ нагрева заготовок используется при получении поковок из слитков, когда требуется первоочередная преимущественная проработка зон внеосевой ликвидации слитка при ковке.

Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокого качества поверхностных слоев заготовки.

Цель изобретения — улучшение качества поверхностных слоев заготовки эа счет уменьшения интенсивности рост та зерен при подогревах.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нагрева заготовок перед ковкой, заключающемуся в том, что заготовку помещают в нагревательную печь, выдерживают до достижения поверхностными слоями эаготовкй ковочной температуры, удаляют ее из печи и выдерживают на воздухе, выдержку на воздухе производят до достижения поверхностными слоями заготовки температуры, которую имели централь89737 ные слои при удалении ее из печи, а затем снова помещают заготовку в печь.

На фиг. 1 схематически показано распределение температуры по сечению заготовки и направление тепловых потоков в момент начала выдержки на воздухе; на фиг. 2 — то же, в процессе выдержки на воздухе; на фиг. 3 то же, в момент повторного охлаждения заготовки в печи (обозначения на черте19 жах: R — радиус заготовки, r — текущий радиус заготовки), Способ осуществляется следующим способом, После предварительного деформиро- 15 вания заготовку помещают в печь и выдерживают при температуре посадки;

Температура посадки соответствует температуре нижнего предела ковки, т. е. температуре начала рекристаллизации. «ц

Когда поверхностные слои заготовки достигают ковочной температуры (Тя

Т ), центральные ее слои нагреваются до температуры Т (см. фиг. 1) . В этот момент тепловые потоки имеют на- «5 правление от поверхности к центру заготовки, так как Тк > Tu, .После нагрева поверхностных слоев заготовки до ковочной температуры ее удаляют из печи и выдерживают на воздухе. Ох--. 5р лаждение заготовки перераспределяет направление тепловых потоков. Часть тепла отдается через поверхность в окружающую среду, поэтому температура поверхностных слоев снижается, а часть — продолжает поступать к центру заготовки, повышая его температуру до Т < (см. фиг. 2) . При этом граница раздела тепловых потоков смещается в направлении к центру заготовки, т. е. отношение r/Е стремится к нулю.

Охлаждение поверхностных слоев заготовки проводят до температуры Тп, соответствующей температуре центральных слоев в момент удаления заготовки из печи, Т = Тп (см. фиг. 3). 8 этот момент все тепловые потоки направляются от центра заготовки к поверхности. Поэтому охлажденную загон товку опять помещают в печь и произ50 водят дальнейший нагрев.

За счет промежуточной выдержки заготовки в процессе нагрева суммарное время пребывания поверхностных слоев заготовки при температуре. ковки сравнительно невелико. Это особенно важно при нагреве деформированных заготовок из сплавов на хромоникелевой основе, так как при температуре ков2 4 ки наиболее интенсивно протекает процесс собирательной рекристаллизации и, соответственно, рост зерен, что приводит к поверхностному дефектообразованию. При ковке, следовательно, промежуточная выдержка заготовки на воздухе в процессе нагрева ведет .к уменьшению поверхностного дефектообразования. Для массивных заготовок, при нагреве которых выравнивание температуры по сечению происходит за длительный промежуток времени, выдержку заготовки на воздухе в процессе нагрева перед ковкой необходимо применять многократно, так как только в этом случае можно эффективно добиться уменьшения дефектообразования, Фиксировать температуру поверхностных слоев заготовки рекомендуется переносной термопарой. Температуру центральных слоев заготовки следует определять из зависимостей Т = Т

Щ и Тц, = Тц,(Т), где 1 — время нагрева или охлаждения в процессе выдержки на воздухе. Эти зависимости строят на основе результатов тарировочных испытаний заготовок из конкретной марки стали. Для этого в поверхностные и центральные слои заготовки для тарировочных испытаний saчеканивают термопары и производят нагрев с промежуточными выдержками на воздухе по предлагаемому способу. Так как в процессе ковки сечение заготовки уменьшается, то тарировочные испытания следует производить для заготовок начального и двух промежуточных сечений. При этом одному из промежуточных сечений должно соответствовать сечение заготовки при последнем подогреве. Тарировочные зависимости дпя других промежуточных сечений получают методом интерполяции.

Hp и м е р. Отковывают четыре заготовки одной плавки из стали

ОХ18Н5Г12АБ с диаметра 680 мм до диаметра- 450 мм с двумя промежуточными подогревами. Подогрев заготовок проводят по следующему режиму: посадка горячих деформированных заготовок в печь, имеющую температуру 900 С, выдержка их при этой температуре 1 ч, нагрев до ковочной температуры 1200 С н выдержка при этой температуре 1,5 ч.

Две заготовки, при достижении поверхностными слоями ковочной температуры, дважды за каждый подогрев удаляют из печи и выдерживают на воздухе до температуры поверхности 950 С в течение

5 89737

10 мин) и до 1050ОС (в течение 5 мин) .

Температуру поверхности заготовок фиксируют с помощью переносной контактной термопары. Температуру конца и время выдержки на воздухе определя- 5 ют на основе тарировочных испытаний по нагреву и охлаждению заготовок из стали ОХ18Н5Г12АБ с зачеканенными в поверхностные и центральные слои заготовки термопары. Контроль качества в поверхностных слоев заготовки проводят на основе визуальных наблюдений.

На заготовках откованных с подогре) вами по обычной технологии, практически по всей поверхности имеется сетка мелких трещин, с наличием трех глубоких надрывов на одной из поковок. На заготовках, откованных с применением промежуточной выдержки на воздухе в процессе подогревов, только на ряде 20 участков поверхности имеется сетка мелких трещин. Рваных и глубоких разрывов не наблюдается.

Предложенный способ по сравнению с известными обладает следующими пре-И имуществами: увеличивается пластичность .поверхностных слоев заготовки; уменьшается поверхностное дефектообразование.

Формула изобретения

Способ нагрева заготовок перед ковкой, заключающийся в том, что заготовку помещают в нагревательную печь, выдерживают до достижения поверхностными слоями заготовки ковочной температуры, удаляют ее из печи и выдерживают на воздухе, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения качества поверхностных сло ев заготовки за счет уменьшения интенсивности роста зерен при подогреsax, выдержку на воздухе производят до достижения поверхностными слоями заготовки температуры., которую имели центральные слои .при удалении ее из печи, а затем снова помещают заготовку в печь.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Ковка и объемная штамповка ста ли. Справочник под ред. М. В. Сторожева. М., "Машиностроение", 1967, с. 1, 107.

2. Тюрин В. А. Теория и процессы ковки слитков на прессах. М., ".Машино строение", 1979, с. 171,167, рис. 4.

37 г. (прототип).

897372

Составитель О. Корабельников

Редактор С. Тимохина Техред Е.Харитончи .. Корректор С. Щомак

Заказ 11809/13

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

10 62 = Tqt

Тираж 701 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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