Способ изготовления прутков из спеченных тугоплавких металлов

Способ изготовления прутков из спеченных тугоплавких металлов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советск их

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21.11.80 (21) 3006902/22-02 с присоединение}и заявки РЙ (23)ПриоритетОпубликовано 07.06.82. Бюллетень ph 21 (51)М. Кл.

В 22 Е 3/20.

В 21 С2808

1ооударотвеииый комитет .

СССР во делам изобретений и открытий (53) УД К621.762. .4.045(088.8) Дата опубликования описания 07.06.82

11Лг „-;

Л неЪ - "4- Ж. СЦ@юкОВ

) (72) А вторы изобретения

И. Н. Потапов, С.Г. Кравченко, Э.Н. Ларин, А

А.A. Шегай, А.N. Уманский, Н.Я. Ткаченко и (7l) Заявитель

Московский ордена Октябрьской Революции и ордена ру

Красного Знамени институт стали и сплавов (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВ ИЗ СПЕЧЕННЫХ

ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к порошковой металлургии.

° Известен способ изготовления иэделий иэ спеченных тугоплавких металлов, включающий формование брикета, предварительное низкотемпературное спекание при температуре, составляющей 0,3-0,5 температуры плавления с выдержкой 4-8 ч, высокотемпературное спекание при температуре, составляющей 0,5-0,8 температуры плавления в течение 12-30 ч, 10 сварку брикета и его деформирование инструментом ударного действия )1).

К недостаткам известного способа относится.

1. Низкая производительность процесса производства изделий. Так, для изготовления прутков диаметром 10 мм иэ брикета со стенкой в 35 мм общее время составляет 22-45 ч, и то же вреся количество проходов на этапе деформации колеблется в интервале 4-1 2.

2. Значительный расход металла в виде летучих окислов при нагревах полуфабрикатов перед деформацией. Отличителтным в известном способе является то, что по мере увеличения длины полуфабрикатов в процессе деформации производит ся нагрев до половины изделия, нагретую часть которого деформируют бойками.

После этого холодную недеформированную часть полуфабрикатов помешают в печь,. нагревают и деформируют. Таким образом, количество нагревов и соответственно образование безвозвратных летучих окиолов возрастает с увеличением длины полуфабрикатов. Общий расход металла в виде безвозвратных отходов окислов состав ляет .10-20%.

3. Низкое качество полученных продуктов за счет значительной аниэотропии свойств, возникающей вследствие дискретного приложения нагрузки и образования в связи с этим хрупких участ ков на границе приложения нагрузки.

Наиболее близким по технической сушности и достигаемому результату к изобретению является способ иэготовле

933261 ния прутков из спеченных тугоплавких металлов, включающий формирование квадратной в поперечном сечении .заготовки из порошка, предварительное спекание и деформирование заготовки через коничео- s кую матрицу (2f.

Деформирование заготовки осуществляют гидроэкструзией с использованием давлений рабочей жидкости, составляющих 10»12 кбар. î

Недостатки этого способа состоят в следующем.:

1. Процесс гидроэкструзии требует сложного аппаратурного оформленияприспособлений для создания значитель- ..1 ного (10-12 кбар) давления, резервуаров и трубопрбводов для подачи жидкости в контейнер, уплотнений и тому подобных приспособлений.

2. Известный способ обладает низкой производительностью из-за длительности и сложности подготовительных операций к процессу гидроэкструзии.

Целью изобретения является повышение производительности, упрощение процесса и его аппаратурного оформления.

Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления прутков из спеченных тугоплавких металлов, включающем формование квадратной в поперечном сечении заготовки из порошка, предварйтельное спекание и деформирование заготовки через коническую матрицу, деформирование осуществляют путем выдавливания заготовки пуансоном с коэффициентом вытяжки 10-20.

Сущность способа заключается в следующем.

Сформированный брикет из порошка тугоплавкого металла подвергают предва рительному низкотемпературному спеканию ,после чего осуществляют однократную деформацию полученной таким образом квадратной в поперечном сечении заготовки через матрицу на прессе, при этом на входном участке инструмента скольжения преимущественной деформации подвергаются угловые зоны заготовки, что можно осуществить с помощью матрицы, входной участок, которой имеет гладкую коническую поверхность. Деформащпо заготовки проводят с коэффициентом вытяжки «О, равным 10»20.

Предложенный способ позволяет повысить производительность процесса производства прутков из спеченных тугьплавких металлов за счет сокращения вре. мени на подготовительные олерации. Кро ме того, экструзия заготовки при

Р =10-20 через круглую коническую матрицу, которая приводит к преиму-. щественной на входном участке матрицы дефорлашш угловых зон заготовки, позво ляет по принципу ковочного креста доуплотнить осевую зону заготовки и участков, прилегающих к ее боковым стенкам, тем самым повысив качество экстру дированных изделий за счет более равномерного распределения плотности по длине и сечению прутков. Плотность готовых прутков при использовании предложенного способа, как показали данные экспериментальных исследований, близка к теор . тической, градиент плотности периферийных слоев и центра изделия не превышает

2l .

Кроме того, однократная экструзия через матрицу исключает дискретность деформации по длине обрабатываемой заготовки, позволяет интенсифицировать проработку исходной c".,". êòóðû за счет увеличения допустимой предельной деформаа ции.

Выбор интервалов вытяжек при деформации обусловлен тем, что при,О 10 не происходит уплотнения недоуплотненных зон исходных заготовок, что приводит к неоднородному распределению плотности в готовом изделии и снинсению качества изделий. При повышении коэффициента вытяжки Q 7 20 происходит, как показали экспериментальные исследования, разрушение угловых зон, а затем и поверхности изделий, значительное деформационное упрочнение материала, что при ограниченной пластичности ме» талла приводит к инерционному разрушению прутков.

Однократная экструзия заготовки через матрицу в интервале вытяжек,й=1020 позволяет полу ать высококачественные прутки с однородным по сечению распределением плотности, высоким качеством поверхности и механическими свойствами.

Пример . Квадратную заготовку из молибдена марки МЧ со стенкой

20 мм, полученную формованием и по- . следуюшим низкотемпературным спеканием с общим временем 4 ч экструдировали пуансоном на прессе усилием

10000 кн через круглую коническую мат рицу с коэффициентом вытяжки 10, 15 и 20. Предварительный нагрев штабика производили при температуре, равной

1250 С.

5 933

Металлографический анализ и результаты изучения плотности по длине и се чению прутков показал, что плотность

1 распределена равномерно, структура полностью и однородно продеформирована, s микродефектов обнаружено не было. Ви зуальный осмотр прутков не выявил на поверхности прутков микродефектов. Разница в плотности по сечению прутков не превышает 2%.

1О

Последуюшую прокатку, в многовалкоBbIx калибрах проводили с обжатием за проход с =-20-23%, при этом дефектообразования на поверхности прутков и по сечению не наблюдалось. Материал об-15 ладал повышенной пластичностью (Д =46%), а расход металла в виде летучих угарных .окислов достигал 3-4%.

За базовый вариант принят способ получения прутков, осуществляемый ков- 20 кой квадратных штабиков в подкладных бойках и последуюшей ротационной ковкой. Предлагаемый способ позволяет в сравнении с базовым повысить производительность процесса в 3-10 раз, пс 2s высить качество готовых продуктов.

261

6 сеемый экономический эффект от его использования составит 223,3 тыс. руб. в год.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Зеликман А.H., Никитина Л. С.

Вольфман. М., Металлургия, 1 978 с. 221, 2. Там же, с. 213 (прототип).

Способ изготовления прутков из спеченных тугоплавких металлов, включаюший формование э квадратной в поперечном сечении заготовки из порошка, предварительное спекание и деформирование заготовки через коническую матрицу, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что, с целью повышения производительности, упрощения процесса и его аппаратурного оформления, деформирование осуществляют путем выдавливания заготовки пуансоном с коэффициентом вытяжки 10-20.

Составитель А. Лютиков

Редактор С. Титова Техред Т. Мат очка Корректор A Ференц

Заказ 4017/13 Тираж 852 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