Многослойный пруток

 

Изобретение относится к многослойным пруткам, применяемым в качестве заготовок для получения многослойного проката, труб и проволоки а также многослойных изделий, в частности метаплорежутцегс инструмента, и касается конструкции многослойных прутков. Целью изобретения является повышение качества прутка за счет улучшения сцепления оболочки с сердечником; Сердечник в прутке выполнен закрученным по спирали относительно продольной оси под углом 45- 85. Конструкция препятствует осевому сдвигу слоев, повьапается равномер- kocTb деформации компонентов, а следовательно , снижается концевая обрезь. 1 з.п. ф-лы, 2 ил. i W INS vj 00

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9! (И! (ц В 23 К 20/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОБРЕТЕНИЙ И,ОТКРЫТИЙ

- «у

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2!) 3760873/25-27 (22) 28.06.84 (46) 23.!2.86. Бюп. У 47 (71) Московский институт стали и сплавов (72) И.Н. Потапов, Е.А. Харитонов, С.П. Галкин, P.È. Ахмедшин и А.Ф.Виноградов (53) 621.771.1(088.8) (56) Голованенко С.А. Сварка прокаткой биметаллов. — М.: Машиностроение, 1977, с. 34. (54) МНОГОСЛОЙНЫЙ ПРУТОК (57) Изобретение относится к многослойным пруткам, применяемым в качестве заготовок для получения многослойного проката, труб и проволоки а также многослойных изделий, в частности металлорежущегО инструмента, и касается конструкции многослойных прутков. Целью изобретения является повышение качества прутка за счет улучшения сцепления оболочки с сердечником; Сердечник в прутке выполнен закрученным по спирали относительно продольной оси под углом 4585 . Конструкция препятствует осевому сдвигу слоев, повышается равномерность деформации компонентов, а следовательно, снижается концевая обрезь. 1 s.ï. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к многослойным пруткам, применяемым в качестве заготовок для получения многослойного проката, труб и проволоки, а также многослойных изделий, в частности 5 металлорежущего инструмента, и касается конструкции многослойных прутков.

Целью изобретения является повыше- ние качества прутка за счет улучшения сцепления оболочки с серпечником.

На фиг. 1 представлена конструкция прутка; на фиг. 2 — многослойная заготовка.

Пруток содержит оболочку 1 и многогранный сердечник 2, состоящий из нескольких слоев. Грани 3 наружного слоя сердечника спирально закручены вокруг продольной оси прутка. В этом случае внешние ребра сердечника не перпендикулярны к плоскости поперечного сечения прутка, а образуют с ней угол Р, величина которого может изменяться в пределах 45-85 .

Такая конструкция прутка обеспечивает надежное соединение слоев, так как спирально закрученные многогранные поверхности исключают прокручивание споев и одновременно препятствуют их осевому сдвигу. Прочность соединения слоев определяется, в основном, прочностью их материалов и при сдвиге или скручивании почти не не зависит от сил сварки. 35

В процессе обработки давлением прочное соединение компонентов прутка обеспечивает равномерность их деформации и истечения, препятствует расслоению и псползапию" слоев. N»o- О гослойный пруток деформируется как единое целое.

Особенно з аметны преимуществ а предложенной конструкции прутка в процессе деформирования концов. В частности, продольная прокатка в стадиях захвата и выхода из валков не сопровождается сползанием менее прочных компонентов. В данном случае вместе с повьппением равномерности деформации 50 компонентов значительно снижается концевая обрезь.

Максимальный эффект от изобретения достигается при .обработке давлением многослойных прутков с большой разницей в сопротивлении деформации слоев и прутков, состоящих из компонентов с плохой свариваемостью. МНо гослойные изделия, изготовленные из прутков предложенной конструкции, отличаются высокой прочностью при действии как осевых, так и окружных касательных напряжений. В частности, биметаллические фрезы с многогранным закрученным сердечником и внешним режущим слоем выдерживают осевые нагрузки, которые вызывают разрушение таких же фрез с цилиндрическим сердечником. Это позволяет уменьшить размеры инструмента и снизить металлоемкость фрез.

Пруток прост в изготовлении. Он получается в результате пластической деформации (скручивания) многослойной заготовки с многогранным цилиндрическим сердечником. Для скручивания заготовки наиболее эффективно применение винтовой прокатки, напри- мер, в трехвалковом стане. Винтовая прокатка с коэффициентом вытяжки 2-8 позволяет в процессе осаживания слоев друг на друге осуществить закручивание их поверхностей сопряжения.

Кроме того, осаживание слоев друг на друге и совместная их вытяжка обеспечивают надежное соединение компонентов за счет происходящей при этом сварки давлением. Заготовка под прокатку может быть собрана из цилиндрических многогранных труб и сердечника, телескопически вставленных друг в друга (фиг. 2), причем компоненты заготовки не обязательно сваривать перед деформацией. Винтовая прокатка обеспечивает сварку давлением слоев и закручивание граней сердечника. Наружная поверхность после прокатки имеет форму кругового цилиндра (фиг. 1).

Угол закручивания ребер сопрягаемых поверхностей составляет 45-850 и может устанавливаться соответствующим выбором режимов прокатки. При закручивании на угол более 850 максимальное сопротивление осевому сдвигу слоев достигается только на значительной длине прутка (для шестигранного сердечника эта длина более

12 длин граней). Закручивание на угол менее 45 винтовой прокаткой получить практически невозможно, а применение других способов для этого требует черезмерной пластической деформации.

При изготовлении прутка методом винтовой прокатки также улучшаются его. физико-механические и служебные свойства за счет интенсивной деформационной проработки структуры ме-. тапла. В частности, стойкость режущего инструмента из быстрорежущей стали повышается в 1,5-2,5 раза в сравнении с серийным инструментом.

Пример 1. Многослойный пруток состоит из износостойкой оболочки (например, высокоуглеродистая легированная сталь типа Х 12), промежуточного слоя (например, углеродистая сталь типа 40Х) и сердечника (например, низкоуглеродистая сталь типа

Ст,0). Наружный диаметр прутка 24 мм.

Промежуточный слой и сердечник в поперечном сечении ограничены правильными шестиугольниками со стороной

10 и 5 мм соответственно, Грани внут-20 ренних слоев закручены относительно оси прутка так, что образованные ими о ребра наклонены под углом 60 к плоскости поперечного сечения прутка.

Пруток получен винтовой прокаткой на трехвалковом стане центробежнолитой полой биметаллической заготовки круглого сечения совместно с шестигранным сердечником.

Благодаря шестигранной форме сердечника в процессе деформации промежуточный слой (внутренний в центробежнолитой заготовке) приобретает граненность и происходит закручива.ние граней сердечника и промежуточ- 35 ного слоя, Такая конструкция прутка обеспечивает высокую износостойкость пальцев траков одновременно с повышенной ударной вязкостью и механической проч-"0 ностью, что позволяет значительно увеличить срок службы гусениц. Закручивание граней слоев исключает расслоение пальцев в процессе эксплуатации. 45

П р и м .е р 2 ° Многослойный пруток-заготовка для прокатки сталемед— ной проволоки.

Многослойный пруток состоит из медной оболочки и стального сердечника. Оболочка имеет наружный диаметр

100 мм и сварена с сердечником методом заливки. Подеречное сечение сердечника близко к правильному шестиугольнику со стороной 40 мм. Грани сердечника закручены под углом 60 к плоскости поперечного сечения °

Пруток получен винтовой прокаткой на трехвалковом стане биметаллического слитка, изготовленного заливкой расплавленной медью стального шестигранного цилиндрического сердечника.

Применение новой конструкции прутка уменьшает обреэь проката, в результате чего возрастает выход годного.

За базовый объект принят биметаллический сталемедный пруток для получения поковок продольной прокаткой.

Выход годного при использовании прутка составляет 80Х, так как при прокатке происходит Сползание оболоч- ки со стального сердечника. Применение прутка новой конструкции позволит повысить выход годного до 90Х вследствие уменьшения сползания. За счет этого снижается себестоимость иэготовления проката.

Формула изобретения

1. Многослойный пруток, содержащий соосно расположенные составной многогранный сердечник и плакирующую оболочку с цилиндрической внешней поверхностью, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью повышения ка- . чества прутка за счет излучения сцепления оболочки с сердечником сердечник выполнен закрученным по спирали относительно продольной оси.

2. Пруток по п. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что угол наклона винтовой линии внешних ребер сердечника к плоскости поперечного сечения прутка составляет 45-85

1278160

Составитель И. Николаева

Техред H. Попович Корректор М. Максимишинец

Редактор И. Николайчук

Заказ 6793/13 Тираж 1001 . Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4