Способ изготовления биметаллических изделий

 

<11)533463

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 29.09.75 (21) 2176621 27 с присоединением заявки— (23) Приоритет— (43) Опубликовано 30.10.76. Бюллетень ¹ 40 (45) Дата опубликования описания 18.11.76 (51) М.Кл. - В 23 Р 3/02

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.771.8 (088.8) (72) Авторы зтзобретения

В. И. Беляев, H В. Наумович, В. В. Бродко, В. Н. Максименко и А. С. Лооачев (71) Заявитель Научно-исследовательский институт порошковой металлургии

Белорусского политехнического института (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛ ЕН ИЯ

БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к способам .изготовления изделий из биметаллических заготовок.

Известны способы изготовления, выполняемые по следующей технологической схеме: нагрев биметаллической заготовки до температуры аустенизации, пластическая деформация с формообразованием изделия, закалка и отпуск. (1)

Из известных технических решений наиоолее близким по существу является способ изготовления биметаллических изделий, включающий нагрев биметаллической заготовки до температуры горячей деформации, штамповку с формообразованием изделия, охлаждение, механическую обработку, объемную закалку по материалу основы, отпуск и повторную закалку плакирующего слоя. (2)

Недостатками этих спосооов являются неравномерность деформации материалов плакирующего слоя и основы, а также возникновение значительных растягивающих напряжений в плакирующем слое при охлаждении, при водящих к появлению в нем трещи н.

Целью изобретения является обеспечение равномерности деформации материала плакирующего слоя и основы, предотвращение трещинообразования в плакирующем слое при охлаждении.

Эта цель достигается тем, что в известном способе, включающем нагрев биметаллической заготовки до температуры горячей деформации, штамповку с формообразованием изделия, охлаждение, механическую обработку, объемную закалку, отпуск и повторную закалку плакирующего слоя, нагрев до температуры деформации ведут со стороны плакирующего слоя со скоростью, уменьшающейся по длине заготовки на 0,5 — 15 С .нл, а

10 охлаждение после штамповки сначала осуществляют для плакирующего слоя до температуры 0,35 — 0,45 темпсратуры плавления его материала, а затем производят объемно.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

При изготовлешш биметаллических изделий заготовку нагревают до температуры горячей деформации (например, токами высокой частоты) со стороны плакирующего слоя, расположенного на торцовой поверхности заготовки, со скоростью, уменьшающейся по ее длине на 0,5 — 15 С л1,я —, затем пластически деформируют с формообразованием изделия, немедленно охлаждают плакирующий слой до температуры 0,35 — 0,45 температуры плавления его материала (например, проточным воздухом) и производят объемное охлаждение. После чего изделие механически обрабатывают, закаливают по материалу основы и

Зо отпускают на заданную твердость. В закален533463

Составитель Н. Кулакова

Техред В. Рыбакова

Корректор В. Гутман

Редактор Н. Суханова

Заказ 1023/1567 Изд. ¹ 1786 Тираж 1178 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, )К-35, Раушскаи наб., д. 4/5

Тип. Харьк. Фил. пред. «Патент» ном состоянии повторно закаливают плакирующий слой с нагревом токами высокой частоты и производят низкотемпературный отпуск. Пример. При изготовлении толкателя клапана двигателя Д-240 из заготовки диаметром 26 ям и длиной 34 лил (материал пла.кирующего слоя из стали ШХ15, а основа из стали 45) нагревают деформируемую часть заготовки на длине 15 им со стороны плакирующсго ciaoÿ до 1100 — 1150 С токами высокой частоты в конусном индукторе с наклоном стенки 8 относительно се поверхности.

В результате такого нагрева в течение 14 сек создается градиент температуры с перепадом

150 — 200 С на длине 15 м.и деформируемого участка заготовки, обеспечивающий одинаковую сопротивляемость пластическому деформированию материала основы и плакирующего слоя. Затем на прессе высаживают головку толкателя, охлаждают плакирующий слой проточным воздухом до 680 — 650 С и производят дальнейшее объемное охлаждение на спокойном воздухе до 20 С. После чего заготовку механически обрабатывают, закаливают с нагрева на 800 С и отпускают при

400 С на твердость HRC34-37. В закалечном состоянии повторно закаливают плакирующий слой с нагрева токами высокой частоты на 900 — 920 С и производят отпуск при

180 С..

Такой способ нагрева, создающий градиент температуры в биметаллической заготовке, ооеспечивает равномерность пластической деформациями материала плакирующего слоя и основы при горячей штамповке. Ведение интенсивного охлаждения плакируюшего слоя после деформации до температуры 0,35 — 0,45 температуры плавления материала с последук>щим объемным охлаждением позволяет создавать в нем напряжения сжатия за счет разности усадки материала основы и плакирующего слоя, что предотвращает появление трещин в плакирующем слое.

Использование предлагасмого способа ооеспечивает следующие преимущества: Возможность получать обработкой давлением детали типа толкателя клапана двигателя з биметаллическом исполнении; предотвращение трсщинообразования в плакирующем слое из высоколегированной стали при охла10 ждении и равномерность пластической деформации материалов биметаллической заготовки при изготовлении изделий обработкой давлением.

15 Формула изобретения

Способ изготовления биметалличcñêèх изделий, преимущественно толкателей клапанов двигателей, включающий нагрев биметаллической заготовки до температуры горячей деформации, штамповку, охлаждение, механическую обработку, объемную закалку по материалу основы, отпуск и повторную закалку плакирующего слоя, о тл и ч а ю шийся

25 тем, что, с целью обеспечения равномерности деформации материала плакирующего слоя и

ocI овь и предотвращения трещинообразования при охлаждении, нагрев до температуры деформации ведут со стороны плакирующего

30 слоя со скоростью, уменьшающейся по длине заготовки на 0,5 — 15 С ли, а охлаждение после штамповки сначала осуществляют для плакирующсго слоя до температуры 0,35—

0,45 температуры плавления его материала, 35 а затем производят объемное охлаждение.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авт. св. ¹ 365387, кл. С 21 D 1/78, 1971.

4о 2. Довнар С. A., Бродко В. В. и др. Горячая штамповка биметаллических штамповых вставок. «Вестник машиностроения», 1974, № 11 М., с. 74 — 75.