Способ изготовления биметаллических изделий

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕЙ ИЯ к лвто1 ском свидетельств (11) 564 135 (61) Дополнительное к авт. свид-вуб (22) Заявлено 18 03 76 (21) 2335750/27 (51) M. Кл.

B 23 Р 3/02 с присоединением заявки №(23) Г!риоритет (43) Опубликовано 05.07.77.Бюллетень № 25 (45) Дата опубликования оппсания01.09.77

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изооретений и открытий (53) УДК621 ° 771..8 (088.8) (72) Л втор изобретения

С. Л. Довнар

Физико-технический институт А11 Белорусской СС1- (71) З,зявитель (5 !) СИОСОБ ИЗГОТОВЛГНИЯ БИМБТЛЛЛ!! 1!..СК1!. к

ИЗДЕЛИЙ!!эобретение относится к инструментально-штамповому производству, точнее к способам изготовления штампов объемной штамповки.

Известны способы изготовления биметаллических.изделий, преимушественно штампов объемной горячей штамповки, включаюшие нагрев биметаллической заготовки, собранной иэ материала основы и плакируюшего слоя, до температуры аустениэации !0 материала плакируюшего слоя, подстуживание заготовки на 50-150 С, штамповку, выдержку при температуре аустенизации в течение 1-2 час, закалку и отпуск в режиме, соответствуюшем марке стали основы (1).

Известные способы обеспечивают придание составляюшим биметаллического материала максимальной прочности даже в тех случаях, когда деформация аустенита про- 20 текает неравномерно по объему. Способ, однако, имеет два сушественных недостатка. Во-первых, качество воспроизведения выдавливаемой гравюры низкое из- за неэаполнения деформируемым металлом узких 25 и глубоких полостей мастер-пуансона, в частности при открытом выдавливании гра-- вюры. Во-вторых, при закалке в -u:.ûõ действия температурных напряжений растя:жения образуются трешины особенно в тех

1 поковках, которые выдерживаются после деформации в течение 40-60 мпн. Это яг ление являе тс я опас ны м и его т ру дн о исключить при закалке крупногабаритных штамповых изделий.

Известен также способ изготовления биметаллических штампов объемной штамповки, включаюший нагрев плакированной заготовки цо температуры пластической деформации плакируюшей стали, предварительную шгамповку, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакируюшего слоя, выдержку дпя преврашения аустенита основы в перлит (или бейнит), окончательную шгамповку для формообразования гравюры, закалку с этой температуры и отпуск в режиме основного металла (2J.

Способ обеспечивает воэможность применения открытого выдавливания и повышает

564135 точность штампов, так как в процессе окончательной штамповки деформации локализуются в плакируюшем слое, а объемные изме. нения, связанные с мартенситным преврашением аустенита только в объеме т накируюшего слоя, практически не вызывают коробленйя поковки и изменения размеров гравюры. Однахо штампы в процессах закалки и эксплуатации проявляют склонность к трешйнообраэованию вследствие наличия высоких остаточных напряжений и дефектов структуры, возникаюших на стадии предварительной штамповки.

Целью изобретения является повышение конструхционной прочности штамповых иэделий без снижения качества воспроизведения выдавливаемой гравюры и ее точнос ти.

Поставленная цель достигается тем, чтс в известном способе изготовления биметаллических изделий, например штампов объемной штамповки, включаюшем нагрев плакированной заготовки до температуры деформации плакируюшей стали, предварительнук штамповку, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакируюшего слоя, выдержку для преврашения аустенита основного металла, окончательную штамповку для формообразования гравюры, закалку с этой температуры и отпуск, после предварительной штамповки поковку выдерживают при температуре аустенизации плакируюшего слоя в течение

3-5 час в зависимости от состава материалов и размеров иэделий, а отпуск выполv няют с температуры 50 150 С в режиме, соответствуюшем марке плакируюшей стали.

На чертеже в качестве примера приведена зависимость вероятности трешино образовании К /N q(re Nq — число образцов с трешинами; Я - обшее количество испытан- ных образцов) от времени последеформационной высокотемпературной выдержки (1200 С) для основной (5ХНВ) и плакируюшей (3Х2ВЯФ) сталей, подвергнутых обжатию при 1200 С со.степенью деформации Е»дН/Н»0-0,3+0,6, а после выдержки - эакалке с температуры выдержки

Ланные показывают, что в процессе выдержхи происходят преврашения, благодаря которым склонность материалов к трешинообразованию сначала повышается, а затем после достижения максимума (=2060 мин ) понижается. При этом для плахирующей стали ЗХ2ВЯФ после выдержки

200 мин показатель N /N0 =0, а для стали 5ХНВК,/ К =0,5. Однако в способе аустенит стали. 5ХНВ подвергают закалке не на мартенсит, а на бейнит. Такой вид закалки исключает, как показали опыты, 15

45

55. риалов и размеров изделий, а отпуск осушествляют с температуры,э0-150 С в о режим е, соответстнуюшем марке плакируюшей стали.

Источники информации, прннятт е Bo BHH» мание при экспертизе:

30 трешикообраэование. Поэтому представляется возможным осушествлять предлагае мый способ изготовления крупногабаритных изделий без опасности образования закалочных трешин.

Способ осушествляют следуюшим образом.

Биметаллическую заготовку с нанесенным противоокалинным покрытием нагреваI ют до температуры штамповки 1150о,. о

1200 С, подстуживают на 50-150 С, предварительно штампуют и загружают в о печь, нагретую до 1200 С. В зависимости от материалов и размеров поковку выдерживают в печи в течение 3-5 час. После этого поковку извлекают из печи и быстро охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенита плакируо. юшей стали (450-650 С), выдерживают до завершения преврашения аустенита основной стали и окончательно штампуют для формообразования гравюры. После этого поковку охлаждают в закалочной среде о до 50-150 С, а затем незамедлительно подвергают отпуску в режиме, соответствуюшем марке плакируюшей стали.

Использование предлагаемого способа изготовления крупногабаритных штампов из биметаллического материала обеспечивает по сравнению с известным способом повышение конструкционной прочности основы штампа, плакируюшего слоя и биметаллического соединения.

Формула изобретения

Способ изготовления биметаллических иэделий, преимушественно штампов объемной шччмповки, включаюший нагрев заготовки до температуры деформации плакиру» юшей стали, предварительную штамповку, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакируюшего слоя, выдержку для преврашения аустенита ос. новного металла, окончательную штамповку для формообразования гравюры, закалку с атой температуры и отпуск, о т л и ч аю ш и и с я тем, что, с целью повышения конструкционной прочности изделий без снижения точности и качества воспроизведения гравюры, после предварительной штамповки поковху выдерживают при температуре аустенизации плакируюшего слоя в течение

3-5 час в зависимости от состава мате»

5() 4 135

//r/ п,% ин

700

Составитель 11. Кулакова

Texpea A. Богдан Корректор C. Иекмар

Редактор 1-1. Вирко

Заказ 1944/185 Тираж 1207 Подписное

1И1И11ПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал llllll "Патент, г. Ужгород, ул. 1lроектная, 4

1. Заявка И. 2091394/27 от 03.01.

1975 г„по которой принято реи ение о вы даче авторского свидетельства. (3

". Заявка N. 2(,"-7191/2", т

23.08.74 по которой прип лI) 1о .111I! выдаче авто1ккого свидетольсп а.