Композиционная заготовка для экструдирования

 

Использование: в металлургии, в частности в обработке металлов давлением. Сущность изобретения: композиционная заготовка для экструдирования содержит выполненные из одного и того же материала оболочку, коническую переднюю и заднюю крышки, а также сердечник из более прочного материала, размещенный в оболочке, причем передняя крышка выполнена с углублением, в котором размещен вкладыш ответной формы из материала, близкого по прочностным свойствам материалу сердечника, но менее дорогостоящего. Боковая поверхность вкладыша выполнена с повышенной шероховатостью, с высотой микронеровностей не менее 0,2 мм и не более 0,6 мм. 1 ил.

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов давлением. Известна композиционная заготовка для экструдирования, содержащая выполненные из одного и того же материала оболочку, коническую переднюю и заднюю крышки, а также сердечник из более прочного материала с углублением, в котором размещен вкладыш из материала, близкого по прочностным свойствам к материалу сердечника, но менее дорогостоящего. Недостатком известной конструкции является малый выход годного вследствие опережающего течения материала передней крышки и прилегающей зоны оболочки относительно конусной поверхности вкладыша, что вызывает нарушение коэффициента заполнения переднего участка экструдированного композиционного прутка. Целью изобретения является повышение экономии металла за счет увеличения длины годной части экструдированного композиционного прутка. Для этого предлагаемая заготовка снабжена вкладышем, боковая поверхность которого выполнена шероховатой с высотой неровностей не менее 0,2 мм и не более 0,6 мм. На чертеже изображена предлагаемая композиционная заготовка. Композиционная заготовка содержит выполненные из одного и того же материала оболочку 1, коническую переднюю 2 и заднюю 3 крышки, а также сердечник 4 из более прочного материала, размещенный в оболочке, причем передняя крышка выполнена с углублением, в котором размещен вкладыш 5, боковая поверхность которого выполнена шероховатой с высотой неровностей не менее 0,2 мм и не более 0,6 мм. Сравнительно малый объем вкладыша, ограниченный габаритами передней крышки не позволяет в начальной стадии экструзии достичь в деформируемом металле гидростатического давления, необходимого для надежной схватываемости между контактирующими компонентами заготовки за счет образования металлической связи. В то же время шероховатость, создаваемая обычной токарной обработкой, не обеспечивает достаточной механической сцепляемости между поверхностями передней крышки и вкладыша. В этих условиях менее прочный материал передней крышки и прилегающей зоны оболочки начинает деформироваться со скоростями, превышающими скорости дефоpмации материала вкладыша. Последнее при указанном отсутствии полной схватываемости приводит к проскальзыванию материала передней крышки и прилегающей зоны оболочки относительно вкладыша и нарушению коэффициента заполнения в передней части экструдируемого прутка. Повышение степени механического зацепления (трения) в рассматриваемой передней зоне заготовки путем увеличения шероховатости на конической поверхности более прочного материала вкладыша снижает длину дефектной части переднего конца деформированного прутка и повышает экономию металла. Указанная шероховатость может быть увеличена накатной, нарезной, дробеструйной обработкой и т.п. При изготовлении экструдированных прутков для производства сверхпроводящей проволоки используют многослойную заготовку размером 120 х 900 мм, содержащую оболочку из высокочистой меди марки МВЭ, размещенный в ней сердечник из ниобийтитанового сплава НТ-50 диаметром 107 мм, диффузионный барьер из листового ниобия марки Нб-1 толщиной 0,9 мм, свальцованного в трубу и размещенного между оболочкой и сердечником, а также медную конусную переднюю крышку, медную заднюю крышку и вкладыш, размещенный в углублении крышки. В качестве материала вкладыша выбрана сталь марки Ст.15, отожженная при 800^оС в течение 30-40 мин и охлажденная вместе с муфельной печью. Обработанный таким образом материал вкладыша имеет реологические свойства, достаточно близкие к материалам сердечника. С целью увеличения трения на боковой поверхности вкладыша нанесено сетчатое рифление 0,6, ГОСТ 21474-75, накаткой. Перед сборкой все детали заготовки обезжиривают. Крышки приваривают к оболочке на электронно-лучевой установке ЭЛУ-5 при остаточном давлении 10^-5 мм рт. ст. Далее прессуют заготовку на гидроэкструзионном прессе при 520^оС на пруток диаметром 30 мм. Замеры после стравливания медных оболочек прутков в 50% -ном водном растворе азотной кислоты показывают, что диаметры сердечников, равные расчетным (21,25 мм), стабилизируются на длине не более 5-7 мм от передних торцов сердечника, тогда как до применения заявляемой конструкции на длине 10-15 мм. Применение вкладыша с повышенной шероховатостью на боковой поверхности позволяет увеличить трение между последней и внутренней поверхностью передней крышки и таким образом уменьшить длину прутка с нарушенным соотношением поперечных размеров сердечника и оболочки. В результате повышается экономия металла за счет увеличения длины годной части экструдированного композиционного прутка.

Формула изобретения

КОМПОЗИЦИОННАЯ ЗАГОТОВКА ДЛЯ ЭКСТРУДИРОВАНИЯ по авт. св. N 1605365, отличающаяся тем, что, с целью повышения экономии металла за счет увеличения длины годной части экструдированного композиционного прутка, боковая поверхность вкладыша выполнена шероховатой с высотой неровностей не менее 0,2 мм и не более 0,6 мм.

РИСУНКИ

Рисунок 1

MM4A Досрочное прекращение действия патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 02.03.2004

Извещение опубликовано: 27.11.2004        БИ: 33/2004

---