Способ прессования полуфабрикатов

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых или магниевых сплавов, применяемых, например, в авиакосмической, кораблестроительной промышленности. Производят горизонтальное выдавливание заготовки, по меньшей мере одно ее промежуточное выдавливание и последующее окончательное горизонтальное выдавливание с противодавлением. Начальное промежуточное выдавливание ведут под углом 10-40° к оси горизонтального выдавливания. Каждое последующее промежуточное выдавливание осуществляют под углом 100-160° к оси предыдущего промежуточного выдавливания. Промежуточные выдавливания производят с коэффициентом вытяжки, равным единице. В результате обеспечивается повышение пластических и прочностных свойств полученного полуфабриката. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

 

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых, магниевых сплавов, используемых в авиакосмической, кораблестроительной промышленности и других областях техники.

Известен способ прессования изделий, заключающийся в деформировании заготовки в каналах матрицы, пересекающихся в двух перпендикулярных направлениях (Патент США № 5513512 А, В21С 23/00, 1996 г.).

Недостатком этого способа является невозможность обеспечения однородности структуры и механических свойств материала и, как следствие, низкое качество изделий, полученных из этих заготовок.

Предлагается способ прессования полуфабрикатов, включающий горизонтальное выдавливание заготовки с начальным промежуточным выдавливанием под углом 10-40° к оси горизонтального выдавливания, последующим, по меньшей мере, одним дополнительным промежуточным выдавливанием под углом 100-160° к оси предыдущего промежуточного выдавливания, причем промежуточные выдавливания ведут с коэффициентом вытяжки, равным единице, а окончательное горизонтальное выдавливание ведут с противодавлением.

Способ прессования полуфабрикатов, при котором окончательное горизонтальное выдавливание ведут с коэффициентом вытяжки 1,02÷2.

Способ прессования полуфабрикатов, при котором каждое промежуточное выдавливание ведут с поворотом заготовки вокруг ее продольной оси.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что дополнительно ведут, по меньшей мере, одно промежуточное выдавливание, при этом начальное промежуточное выдавливание ведут под углом 10-40° к оси горизонтального выдавливания, а каждое последующее промежуточное выдавливание - под углом 100-160° к оси предыдущего промежуточного выдавливания, при этом промежуточные выдавливания осуществляют с коэффициентом вытяжки, равным единице, а окончательное горизонтальное выдавливание - с противодавлением.

Предлагаемый способ отличается тем, что окончательное горизонтальное выдавливание ведут с коэффициентом вытяжки, равным 1,02÷2.

Предлагаемый способ отличается тем, что каждое промежуточное выдавливание ведут с поворотом заготовки вокруг ее продольной оси.

Технический результат - повышение пластических и прочностных характеристик полуфабриката и, как следствие, повышение срока службы изделия.

Предлагаемый способ позволяет за счет нескольких стадий простого сдвига при повышенном уровне гидростатического давления получать однородность сдвиговой деформации по всему сечению прессуемого материала. Происходит дробление зерен по плоскостям скольжения. Способ обеспечивает как равномерность кристаллографического внутризеренного скольжения, так и создание условий для множественного зернограничного скольжения. Все это обеспечивает хорошую проработку металла и получение изделия с высокой однородной субмикроструктурой в радиальном и осевом направлениях, пониженной плотностью дислокаций внутри зерен по всему объему. Это повышает пластические и прочностные характеристики и, как следствие, повышает срок службы изделия.

Пример осуществления способа.

Для изготовления прутков ⌀ 70 мм брали заготовки в литом состоянии ⌀ 92×400 мм из сплава 1561 (Al-Mg-Mn).

Заготовки нагревали до температуры 250°С, контейнер и инструмент - до 400°С.

Прессование прутка осуществляли на горизонтальном гидравлическом прессе усилием 7,4 МН (750 тс) из контейнера ⌀ 170 мм с использованием графитомасляной смазки.

Сначала осуществляли горизонтальное выдавливание заготовки с коэффициентом вытяжки, равным 1, после чего вели начальное промежуточное выдавливание под углом 18° к оси горизонтального выдавливания с коэффициентом вытяжки, равным 1. Далее осуществляли последующее промежуточное выдавливание под углом 144° к оси предыдущего промежуточного выдавливания с коэффициентом вытяжки, равным 1. Затем - третье промежуточное выдавливание под углом 144° к оси предыдущего промежуточного выдавливания с коэффициентом вытяжки, равным 1. И далее - четвертое промежуточное выдавливание под углом 144° к оси предыдущего промежуточного выдавливания также с коэффициентом вытяжки, равным 1.

Каждое промежуточное выдавливание проводили с поворотом заготовки вокруг ее продольной оси в одном и том же направлении на угол 90°. При этом положение заготовки после последнего промежуточного выдавливания соответствовало положению заготовки при начальном горизонтальном выдавливании.

Затем осуществляли окончательное горизонтальное выдавливание с противодавлением с коэффициентом вытяжки, равным 1,84.

С помощью предложенного способа изготовлена опытно-промышленная партия прутков ⌀ 70 мм.

Также получали изделия по способу-прототипу.

Механические свойства полуфабрикатов из сплава 1561, отпрессованных по предложенному способу и способу-прототипу, представлены в таблице.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить прочностные характеристики в 1,5÷2 раза, пластические - в 2,4÷3 раза, что повышает срок службы изделий в 1,5÷2 раза.

1. Способ прессования полуфабрикатов, включающий горизонтальное выдавливание заготовки, ее промежуточное выдавливание с последующим окончательным горизонтальным выдавливанием, отличающийся тем, что дополнительно осуществляют по меньшей мере одно промежуточное выдавливание заготовки, начальное промежуточное выдавливание ведут под углом 10-40° к оси горизонтального выдавливания, а каждое последующее промежуточное выдавливание - под углом 100-160° к оси предыдущего промежуточного выдавливания, причем промежуточные выдавливания осуществляют с коэффициентом вытяжки, равным единице, а окончательное горизонтальное выдавливание - с противодавлением.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что окончательное горизонтальное выдавливание осуществляют с коэффициентом вытяжки 1,02-2.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что каждое промежуточное выдавливание осуществляют с поворотом заготовки вокруг ее продольной оси.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано при закалке тонкостенных отливок сложной конфигурации для последующего изготовления из них высокоточных деталей.
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к термомеханической обработке изделий из титановых сплавов, и может быть использовано в авиакосмической и ракетной технике для изготовления болтов, шпилек и других крепежных деталей.

Изобретение относится к области наноструктурных материалов с ультрамелкозернистой структурой и повышенными механическими свойствами, которые могут быть использованы для изготовления медицинских имплантатов.
Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении фасонных отливок из высококремнистых алюминиевых сплавов на машиностроительных и металлургических предприятиях.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок шестигранной формы с высоким уровнем физико-механических свойств.
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано, например, в авиационной промышленности при изготовлении деталей из титановых сплавов, преимущественно лопаток.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к прокатному производству, и предназначено для изготовления плоского профиля из циркониевых сплавов, используемого в качестве конструкционного материала в активных зонах атомных реакторов, в химической и нефтегазовой промышленности.

Изобретение относится к обработке материалов с эффектом памяти формы и может быть использовано для увеличения эффекта памяти формы (ЭПФ). .

Изобретение относится к композитным функциональным материалам, сохраняющим остаточную деформацию при изгибе после снятия воздействия внешнего поля, в частности материалам с эффектом памяти формы, и может найти применение в машиностроении, приборостроении, радиоэлектронике, микромеханике, в технологии датчиков для испытания технических систем и др.

Изобретение относится к способу изготовления особо тонких листов из высокопрочных титановых сплавов методом пакетной прокатки. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения деталей типа "стакан" со сложным рельефом дна и полостью постоянного сечения.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и медицине при изготовлении полуфабрикатов или изделий из металлических материалов путем деформационной обработки, сопровождающейся изменением физико-механических свойств металла, за счет формирования ультрамелкозернистой структуры.

Изобретение относится к кузнечно-прессовому оборудованию, в частности к машинам для холодной объемной обработки методом локального деформирования с предварительной пластификацией металла заготовок.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при осадке заготовок из труднодеформируемых металлов и сплавов с получением заданных физико-механических свойств и структуры.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при формообразовании полых заготовок, преимущественно из сплавов с эффектом памяти формы. .

Изобретение относится к машиностроению, а именно к обработке металлов ультразвуковой ковкой, и может быть использовано для изготовления деталей с повышенными технико-эксплуатационными характеристиками и для формирования закругленных кромок с переменной толщиной.

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении многоплоскостных трубопроводов для пневмогидравлических систем агрегатов и машин.

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении многоплоскостных трубопроводов для пневмогидравлических систем агрегатов и машин.

Изобретение относится к области обработки материалов давлением и может быть использовано при изготовлении многоплоскостных трубопроводов для пневмогидравлических систем агрегатов и машин.

Изобретение относится к способам прессования, совмещенным с литьем, и предназначено для получения изделий заданного химического состава и длины. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении крупногабаритных полуфабрикатов из алюминиевых или магниевых сплавов, применяемых, например, в авиакосмической, кораблестроительной промышленности

Наверх