Способ производства прессованных изделий из магниевых сплавов

 

Изобретение относится к цветной металлургии и, в частности, может быть использовано при производстве прессованных изделий из магниевых сплавов. Способ производства прессованных изделий из магниевых сплавов включает прессование при 270-420^oС со скоростью истечения: металла 1,5-15 м/мин через матрицу с рабочим пояском. Рабочий поясок сужается в сторону истечения металла, а его заходная часть выполнена с радиусом закругления 3-10 мм. Правку растяжением проводят со степенью остаточной деформации 2,5-3,5% при температуре 240-300^oС. В результате обеспечивается повышение производительности и уровня механических свойств прессованных изделий из магниевых сплавов. 1 з. п.ф-лы.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к обработке металлов давлением, и может быть использовано при производстве прессованных изделий из магниевых сплавов.

Известен способ изготовления прессованных полуфабрикатов, заключающийся в отливке слитка, гомогенизации, прессовании при температурах 275-450^oС, правке путем калибровки при температурах 250-300^oС и отжиге при температурах 375-400^oС (Я.Е. Афанасьев "Магниевые сплавы", М., 1937 г., с.237-254).

Недостатком известного способа является то, что правка полуфабриката калибровкой ограничивает получение изделий широкой номенклатуры, т.к. позволяет править только наиболее простые формы полуфабрикатов и, кроме того, неравномерная деформация проводит к перепаду свойств по сечению изделий.

Известен также способ изготовления прессованных полуфабрикатов, заключающийся в отливке слитков, гомогенизации, прессовании при температурах 300-360^oС со скоростью истечения металла 3-6 м/мин, правке растяжением со степенью остаточной деформации 2% при температурах 190-200^oС и отжиге при температуре 240-260^oС в течение 1 часа (Царев А.И. "ТЕХНОЛОГИЯ ЛЕГКИХ СПЛАВОВ", М., ВИЛС, 2001 г., 2, с.73-74).

Недостатком данного способа является ограничение возможности для достижения оптимальной производительности и уровня механических свойств магниевых сплавов.

Прессование при температурах 300-360^oС не обеспечивает получения оптимального уровня целого ряда механических, особенно высоколегированных, магниевых сплавов. Необходимо повышение температуры до 420^oС. Однако при этом вследствие образования поверхностных дефектов необходимо уменьшать скорость истечения металла, что естественно снижает производительность при изготовлении изделий из магниевых сплавов.

Снижение производительности связано также с необходимостью двойного нагрева изделий: первый нагрев для правки растяжением, второй нагрев для отжига.

Задачей изобретения является повышение производительности и уровня механических свойств прессованных изделий из магниевых сплавов.

Поставленная задача решается тем, что в способе производства прессованных изделий из магниевых сплавов путем прессования и последующей правки растяжением прессование ведут при 270-420^oС со скоростью истечения металла 1,5-15 м/мин через матрицу с рабочим пояском, расширяющимся в сторону истечения металла, в котором заходная часть выполнена с радиусом закругления в осевом сечении 3-10 мм. Правку растяжением целесообразно проводить со степенью остаточной деформации 2,5-3,5% при температуре 240-300^oС.

Сущность предложенного способа состоит в следующем.

Применение матрицы с изменяющимся рабочим пояском, где заходная часть выполнена с радиусом закругления 3-10 мм, уменьшает величину растягивающих напряжений в очаге деформации, вследствие чего снижается вероятность образования поверхностных трещин, а значит позволяет повысить температуру прессования и скорость истечения металла.

Правка растяжением при температурах отжига и с повышенной степенью остаточной деформации ускоряет процесс фазовых превращений в материале и позволяет исключить из процесса дополнительную операцию по отжигу изделий.

Примеры осуществления способа Из гомогенизированной заготовки ⊘145 мм сплава МА15 прессовали через матрицу, в которой рабочий поясок сужается в сторону истечения металла, а его заходная часть выполнена с радиусом закругления в осевом сечении 5 мм, прутки ⊘20 мм при температуре нагрева заготовки 400^oС и со скоростью истечения 10 м/мин. Отпрессованный пруток правили растяжением со степенью остаточной деформации 3% при температуре 280^oС.

Аналогичный пруток изготавливали и по известному способу - прессование при температуре 340^oС, скорость истечения 5 м/мин, правка растяжением со степенью остаточной деформации 2% при температуре 200^oС и отжиг при температуре 250^oС в течение 1 часа.

Результаты испытаний механических свойств: Предлагаемый способ: σ_в=29 кг/мм²; σ₀₂=24 кг/мм²; δ=16%.

Известный способ: σ_в=24 кг/мм²; σ₀₂=1 кг/мм²; δ=16%.

Как следует из приведенного примера, при использовании изобретения производительность процесса прессования повышается в 2 раза, сокращается время термической обработки, предел прочности повышается на 5 кг/мм², предел текучести на 3 кг/мм² при сохранении показателя пластичности.

Формула изобретения

1. Способ производства прессованных изделий из магниевых сплавов путем прессования и последующей правки растяжением, отличающийся тем, что прессование ведут при 270-420°С со скоростью истечения металла 1,5-15 м/мин через матрицу с рабочим пояском, сужающимся в сторону истечения металла, в котором заходная часть выполнена с радиусом закругления в осевом сечении 3-10 мм.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что правку растяжением проводят со степенью остаточной деформации 2,5-3,5% при 240-300°С.