Способ изготовления биметаллических изделий

 

Изобретение относится к области термомеханической обработки стальных материалов и может 8ыть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении биметаллических формообразующих деталей штамповой оснастки. Цель изобретенияповышение качества воспроизведения калибровочной полости за счет увеличения твердости основы относительно твердости плакирующего слоя и снижения терщинообразования. Плакированную заготовку никелируют, нагревают до температуры пластической деформации плакирующего слоя. Затем поковку охлаждают в щелочи до температуры на 10-20 С ниже М плакирующего слоя. Повторный нагрев поковки с температуры охлаждения осуществляют в скоростном режиме до максимально возможной температуры, не превышающий температуры относительной устойчивости плакирующего слоя. Далее проводят окончательную штамповку и отпуск. 2 табл. 1 ил. С С/)

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (191 (11) (5D4 С 21 D 9 22

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н Д BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2425393/22-02 (22) 01.12.76 (46) 07.06.87. Бюл. В 21 (71) Физико-технический институт

АН БССР (72) С.А. Довнар (53) 621.785.79(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 365387, кл. С 21 D 1/78, 1970.

Авторское свидетельство СССР

Р 501087, кл. С 21 D 9/22, 1974. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к области термомеханической обработки стальных материалов и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении биметаллических формообразующих деталей штамповой оснастки. Цель изобретения— повышение качества воспроизведения калибровочной полости sa счет увеличения твердости основы относительно твердости плакирующего слоя и снижения терщинообраэования. Плакированную заготовку никелируют, нагревают до температуры пластической деформации плакирующего слоя. Затем поковку охлаждают в щелочи до тем0 пературы на 10-20 С ниже И„ плакирующего слоя. Повторный нагрев поковки с температуры охлаждения осуществляют в скоростном режиме до максимально возможной температуры, не превышающий температуры относительной устойчивости плакирующего слоя.

Далее проводят окончательную штамповку и отпуск. 2 табл. 1 ил.

1 f 3154

Изобретение относится к металлургии, в частности к термомеханической обработке стали, и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении биметаллических формообразующих деталей штамповой оснастки.

Целью изобретения является повышение качества воспроизведения калибровочных полостей при штамповке формообразующих деталей за счет увеличения технологической твердости основы относительно твердости плакирующего слоя и снижение трещинообраэования.

На чертеже представлена экспериментальная поковка, общий вид, реализующая предлагаемый способ.

Экспериментальная поковка имеет основу 1, плакирующий слой 2 с калибровочной полостью окончательно отштампованной в мастер-штампе, содержащем контейнер 3 и мастер-пуансон 4 .

Плакированную заготовку, состоящую из стальной основы с малой устойчивостью переохлажденного аустенита и плакирующего слоя, выполненного из штамповой стали с повышенной устойчивостью переохлажденного аустенита, подвергают гальваническому никелированию по рабочему торцу для защиты от окалинообразования. Затем заготовку под слоем карбюризатора нагревают до ковочной температуры и производят предварительную штамповку калибровочной полости. После этого поковку ох-, 35 лаждают в щелочи до температуры на о

10-20 С ниже точки И „ плакирующего слоя. .Повторный нагрев поковки с температуры охлаждения осуществляют до 40 температур лежаших в интервале относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя.

После выполнения повторного нагрева производят окончательную штамповку калибровочной полости поковки и вслед за этой операцией малогабаритные поковки охлаждают в закалочной среде и подвергают отпуску. Крупногабаритные поковки сначала проходят отжиг или нормализацию для снятия остаточных напряжений и подготовки структуры поковки к закалке.

Пример. Получают две партии штамповых поковок с плакированными калибрующими полостями. Первую партию изготавливают согласно известному, а вторую партию по предлагае92 2 мому способам. В качестве полуфабриката используют заготовки иэ сталей

40Х (основа) и 40Х13 (плакирующий слой) . Критические точки И ц этих сталей отвечают соответственно значенио ям 330 и 250 С. Предварительную и окончательную виды штампования заготовок осуществляют на чеканочном прессе с усилием 1000 т .

Температурные режимы обработки заготовок указаны в табл. 1.

Эффективность сопоставляемых способов оценивают максимальным усилием окончательной штамповки Р „ относительным заполнением круговых канавок по торцу мастер-пуансона деформируемым металлом h/Н, твердостью плакирующего слоя в данной части поковки после выполнения закалки и отпуска HV наличием макротрещин на рифлениях калибрующей полости поковки при ее отштамповке эа один удар пресса при температуре окончательной штамповки.

Результаты опробования способов сведены в табл. 2.

В результате быстрого охлаждения аустенит основы претерпевает мартен- ситное превращение в обьеме 70-fOOX в зависимости от марки стали. Благодаря этому основа становится твердой, а плакирующий слой не претерпевает фазового изменения и, следовательно, остается более мягким, чем мартенсит основы. Это обеспечивает высокое качество воспроизведения окончательно штампуемой калибровочной полости штамповой поковки. В то же время в плакирующем слое при закаливании основы поковки возникают отдельные кристаллы мартенсита, затрудняющие распад аустенита плакирующего слоя при

его последующем повторном нагреве под окончательную штамповку.калибровочной полости, что положительно вли" яет на полноту закалки плакирующего слоя штамповой поковки. Повторный нагрев позволяет повысить трещиностойкость поковки при ее термомеханической обработке и качество воспроизведения окончательно отштампованной калибровочной полости.

Их анализ показывает, что изделия из биметалла 40Х-40Х13, полученные с помощью предлагаемого способа, превосходят изделия, изготовленные по известному прототипу.

3 13154

Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение качества воспроизведения штампуемых изделий, снижение трещинообразования и требует меньших усилий окончательной 5 штамповке.

Формула и з обретения

Способ изготовления биметаллических изделий,.преимущественно формо- 10 образующих, деталей штамповой оснастки, включающий нагрев плакированной заготовки до температуры пластической деформации плакирующего слоя, 15

Таблица 1 о

Температура, С, по способу

Операция

1 известному предлагаемому

1150

1150

230

250

560

Нет

Нагрев повторный

560

250

250

250

Отпуск

Таблица 2

Параметры известного предлагаемого

Рмакс

245

275

Ь/Н

0,36

0 75

510

HV 610

Микротрещины

Есть

Нет

Предварительная штамповка

Охлаждение поковки в щелочи

Окончательная штамповка +

+ закалка предварительную штамповку, охлаждение, окончательную штамповку, закалку с температуры штамповки и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения качества воспроизведения калибровочной полости за счет увеличения твердости основы относительно твердости плакирующего слоя и снижения трещинообразования, охлаждение проводят до температуры о на 10-20 С ниже точки М„ плакирующего слоя, а затем подогревают до температуры относительной устойчи вости аустенита плакирующего слоя.

Показатель для способа

13 l 5492

Составитель А. Османцев

Техред М.Ходанич

Корректор С. Шекмар

Редактор Н. Гунько

Заказ 2318/27

Тираж 549 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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