Способ термической подготовки молотовых штампов

Способ термической подготовки молотовых штампов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКЬМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтскмк

Соцмапмстмчесммк

Респубпмм

Опубликовано- 30.07.82. Бюллетень .% 28 (51) М. Кл.

В 21 J 1/06

В 21 J 5/00 фтвудвретееньй камктет

СССР йо делам кзобретенвй и открыткй (53) УД К 62 1. 73 (088.8) Дата опубликования опнсания 02.08.82 (72) Авторы изобретения

С. А. Довнар, Е. Л. Клецков и Н. Т. Лучников

Физико-технический институт АН Белорусской CCP и Минский завод шестерен (71) Заявители (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВКИ

МОЛОТОВЫХ ШТАМПОВ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к способам термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуатацией.

Известен способ термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуа та5 цией, включаюший операции закалки, объемного отпуска и нагрева штампа до рабочей температуры 200 — 400оС (11

Недостатком известного способа подго- . товки штампов является их низкая износостойкость, особенно в производстве крупнргабаритных поковок сложной формы.

Бель изобретения — повышение износостойкости штампов при их эксплуатации.

Поставленная цель достигается тем, что в способе термической подготовки молотовых штампов перед их эксплуатацией, включаюшем операции закалки, объемного отпуска и нагрева штампа до Лабо- zp чей температуры 200 - 400 С, нагрев штампа осу цествляют B два этапа, на первом из которых температуру. нагрева о доводят до 450 — 650 <., а на втором

2 этапе температуру снижают до 200400 С.

На чертеже изображены кривые зависимости ударной вязкости от температуры.

При отпуске стали со структурой мартенсита или отпушенного мартенсита в узком диапазоне температуры 300 С, значение которой, соответствует температуре эксплуатации штампов, имеет место распад перенасышенного твердого раствора углерода в о железе, происходяший преимушественно по границам зерен.

Ilo указанным границам карбиды выделяются в виде пленки что приводит к охрупчиванию материала. При последуюшем повышении температуры огпуска до 450650 С вязкость стали сушественно возо растает благодаря исчезновению карбидной пленки вследствие коагуляции карбидных выделений. Если материал затем подстуо дить, например, до 200 — 400 С, что соответствует рабочей температуре эксплуатации штампов, то карбидная пленка но восстанавливается. Поэтому режим термп5Ï

5 9467 ческой подготовки штампов под экспдуатяцию обеспечивает повышение вязкости материала, что способствует увеличению трошин ос тойкос ти.

Способ осуществляют следующим об» разом.

Штамповый кубик (или штамп) подвергают закалке, после чего проводят объемный отпуск для получения комплекса требуемых механических свойств. Затем перед!о эксплуя тацией ш темпов осушес твляют их нагрев до температуры 450 — 650 С, после чего температуру штампов доводят до температуры их эксплуатации (200—

400 С).

Ня чертеже изображены кривые, иллюстрирующие зависимость ударной вязкости. материала O!1/ 6 от температуры при нагреве образцов из стали 5ХНМ, зякаливаемых с 820 — 860 С и подвергаемых от темо пературы закалочной ванны 150 — 180 С о объемному отпуску (580 С, 2 ч) (кривая

О со знаком нагрева), а также при последуюшем их охлаждении от температуры подогрева 580 С после выдержки в течео . ние 5 мин кривая д со знаком -, 30 мин (4 - ) и 90 мин (2. - ); htp — интервал рабочих температур эксплуатации штампов; . цифры. под кривыми указывают среднее зна30 чение ударной вязкости образцов (кгс м/см ) . в интервале рабочих температур штампов (М.р = 200 -400 С), испытанных в соответствии с ГОСТ 94 54-60.

Из анализа экспериментальных данных следует, что прогрев штампов по предлагаемому споеобу обеспечивает повышение ударной вязкости в интервале рабочих темо ператур штампов 200-400 С по сравнеФL нию с известным способом в; 9,7/7,4 =

1,30; 12,8/7,4 = 1,75 и 14,3-7,4 =

= 1,95 раз соответственно при выдержках, о осушествляемых при 580 С, в течение

5, 30 и 90 мин. При этом исходная твердость образцов (НУ465) в результате

45 выполнения нагрева (580 С) и подстужио, вания (200 - 400 С) не изменяется при выдержке 5 мин, но при выдержке 30 мин твердость (НУ) понижается, однако все же находится в нормятивиых пределах штампов молотовой штамповки. Образны подвергаемые выдердке 90 мин, понижают свою твердость (НУ) ня 20",О, что является нежелательным, поскольку повьпцение ударной вязкости за счет снижения твердости оказывается неэффективным из-ая потери износостойко<-ти элементов рабочих фп ур штампов, 64 4

Г! р и м е р. Л1одели молотовых штампов 1300-5161 наиболее подверженных, согласно статическим данным, трешинообразованию, выполненные из стали 5ХНМ в масштабе 1: 10 по отношению к реальным штампам, загружают в печь при 35(! С и со скоростью 50 С/ч нагревают до температуры закалки 820 — 860 С после чего закаливают в масло с исходной темпео ратурой 160 - 180 С. 1!епосредственно после закалки от температуры охлаждения 160 - 180 С модели штампов подо о. вергают нагреву до 560 — 580 С до твердости НУ 380 и местному отпуску хвостовика, осуществляемому путем ВЧнагрева последнего до 650 — 690 С (НУ 290).

Следует отметить, что для каждого конкретного материала, исходя из требований к его прочностным характеристикам интервал температур предварительного и:->грева и выдержка при этой температуре уточняется экспериментально.

После этого проводят сравнительные испытания моделей по следуюшей методике.

По зеркалу моделей выполняют линейные взаимно перпендикулярные надрезы глубиной 3 мм и с углом при вершине 60 С, о. пересекающиеся в геометрическом центре гравюры штампа. Эти надрезы вьп олняют роль концентраторов напряжений для инициирования зарождения магистральных трешин.

Затем модель штампа устанавливают зеркалом на 4-х опорах основания на испытательной машине и через пуансон, установленный на плоскости хвостовика, подвергают статическому нагружению до разрушения. Усилие разрушения P модели штампа принимают за критерий оценки эффективности термической подготовки штампов по предлагаемому способу. Приведенные испытания показали, что модели штампов, подвергнутые прогреву по предлагаемому способу разрушились при средних усилиях нагружечия 110 тс, а контроль(ные (подготовленные по режимам известного способа) при 92 тс.

Использование предлагаемого спосоГ>я позволяет повысить хрупкую прочность металла почти на 20 /О и тем самым повысить износостойкость, штампов по <-.равнению с известным.

Формула изобретения

Способ термической подготовки мслотовых штампов перед их эксплуатацией, 5 946764 6 включаюший операции закалки, объемного 650©С, а на втором этапе температуру отпуска и нагрева штампа до рабочей тем- снижают до 200 - 400 С. пературы 200 — 400 С, о т л и ч а ю- Источники информации, шийся тем, что, с целью повышения принятые во внимание при экспертизе изностойкости нагрев штампа осуществ«g 1. Ковка и объемная штамповка стали.

F ляют в два этапа, на первом из которых Справочник. Т, 2. М., Машиностроение, температуру нагрева доводят до 450- 1968, с. 381 (прототип). а и pzc.и си

Составитель В. Карпычев

Редактор Ю. Середа Техред А.Вабинец Корректор Г. Огар

Заказ 54 14/ 18 Тираж 702 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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