Способ получения составных стальных поковок

 

Оп ИСАЙИ Е

ИЗОБРЕТЕН И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ,у ф7. Щ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 17.02.77 (21) 2454203/25-27 (51) . . Кл.—

В 21! 5 06

В 21К 5/20

С 210 1/78

В 23Р 3/04

tI t) t)C0 Д:1ИС!И1Е)! 32ЯВКП ¹

Государствеииый комитет (23) П-)иоритст (43) Опубли10В2»0 30,04.7!). Б!Оллсгс!!ь ¹ 26 (45) Д)га оп:бл)исова»ия ol!Исаии)! 30.0!.70 (53) % 621.73.0.i5 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авто;.>

1 1 3;) РС ГС I:!151 (71) Заявитель

Физико-технический инс)итут AH Белорусс .<0! ССР (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СОСТАВНЫХ СТАЛЬНЫХ

ПОКОВОК

Изобретение относится и области обработки металлов давлением и может быть испол: зсваио при изготовлеш)и штампов для объем»ой штамповки.

Известен спÎcGO ИЗГОГОвления Оиметаллических штампол для сбъемиой штамповки, вкл!очающий нагрея ",::ro-..îçêè, соораниой 1!з ос!он»ого, !!Лакиру!Ощсго и про»le)к точнОГО х12тери2лов, до темпс;:)атуpbl

ИЛЕ!СТИ !ССКОЙ ДС!РОРК12ЦИ И.12КИР! .ОЩЕГО материала, осадку и штамповку для сваривания частей заготовки и форе!Ообразования гравюры, закалку с этой температуры и отпуск (1).

Недостатком известного с:особа является то, что при изготовлении штампов с пространственно слохсной гравюрой необходимо применять для достижения BbicoKoi0 качества восп;)оизвсдения гравюры высокие давления. Это сопря)ксио с использованием масс.!нных машин повышенной мощное-,п.

Известен так)кс способ получечия состазных стальных поковок для штамповых вкладь)шей с i!.л1акированной гравюрой, при котором Г1лакирозанную заготовку вставки уста;-гавливают в i:одогретую заготовку основа!!ия и подвергают горяч и объемной штамповке, образ:, я гравюру и соединяя вставку (и частично основание) со стержневыми армирующими элементами, охлаждают вставку до температуры относительFi0ii устойчивости аустсш!i2 плакирующего

СЛОЯ, ПPОИЗВОД51" 110ВТОРIIУIO ШТ2МПОВКУ, ОКО!IЧ2ТЕ.!ЬНО СОСДИПЯЯ BCT2BIA И IР.1ИР)

5 Iolilli элементы с основан !сх1 иоковк», выдержi. ;В2loi поковl" д1я пpcвр21цcн1151 2 „стспит2 ОснОваиия, lipoil3BQ+5I Г ка;!Ибровку

1 P2BIOPbl, liOC;IC ЧСГО ОС, ЩСC1 Â.15!!Oi 32К2ЛКУ

Г 2) .

2!) Недостатком :!звсстного способа являетC 5! "-: FI 2 ×1 I T CË Ü i i 51 T P h Д 0 Е М КОС Т 1. И 3 Г 0 Т 0 В:I C i i I i 51 шта х!ИОВ, Ооуc;IOBлсп5!251 нсооходи)1 остью применения грс. компонентов мастср— штам1лв для выполнения двух переходов

25 штамповки и калибровочной операции, а также высокой трудас !кость!0 изготовления ос: о. 2»ия штампа (механическая обработка ос!1ован;!я, вы)!Олнение отверстий под встаBi уиро !и .ния и др. о1!срац)и!). Кроме

20 того, этот способ не обсспечивасг придания плакирующсму слою высокой износостой-!!0ñòè благодаря длительно" выдержке наклоп аннОГО амстс;1И1 2 пл акир lощеl О с 1051 и. РСД ВЫ ПОЛ КСИИСМ 32 2Л !1И, НОСКО. 1ЬК1 I!PI!

25 Bblc:)BO! : с-.сне!и !!аклсп!1;г. Стсииг2 СIO

, с:ойiil îñò„B ряде случаев по Ижастся так сильно, ITo ис сзас! "он" оп!ос»гель»ой у; .Ой 1;;Boc T! i, обр: 3 ется верхний бсйиит, который flo сравнен»1о с от! ущснным мартснситом сбладае; низко:": . .рупкой прочно659264

3 стью, недостаточной твердостью и слабой теплостойкостью, что отрицательно влияет на стойкость штампа. При выдержке штампа при температуре относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя также происходит стабилизация аустснита. В результате стабилизации аустенита плак««р ющий слой после закалки содержит много остаточного аустенита и, следовательно, является неспособным противостоять раоочим нагрузкам, что отрицательно влияет на стойкость штав«повь«х изделий.

Целью изобретения является снижение трудоемкости изготовления и повышение износостойкости изделий.

Поставленная цель достигается тем, что заготовку основания поковки устанавливают на вставку перед повторной штамповкой, а в процессе этой штамповки напрессовывают заготовку основания на вставку и армирующие элементы, причем предварительно заготовку основания нагревают до ковочной температуры, а перед закалкой поковку выдерживают до выравнивания температуры по всему объему.

На фиг. 1 показан конечный момент горячей объемной штамповки вставки прп соединении ее с армирующими элементами; на фиг. 2 — конечный момент повторной штамповки при соединении основания со вставкой и армирующими элементами.

Способ осуществляют следующим Ооразом.

Заготовку вставки 1 с плакирующим слоем 2 нагревают до ковочной температуры и подвергают горячей объемной штамповке совместно со стержневыми армирующимп элементами 3 в штампе, содержащем пуансон 4 и матрицу 5 (фиг. 1). В результате штамповки получают гравюру и соединяют вставку 1 с армирующими элементами 3.

Затем вставку 1 охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя 2. После этого на вставку 1 со стороны, противоположной гравюре, устанавливают заготовку основания 6 (фиг. 2), предварительно нагретую до ковочной температуры, и производят повторну«о штамповку в штампе 7, содержащем плоский боек 8 и матрицу 5, ту жс самую, которая использовалась при первичной горячей штамповке вставки 1. В процессе повторной штамповки происходит напрсссовка заготовки основания б на вставку 1.

После этого полученную составную поковку выдерживают до выравнивания температуры по всему объему, а затем подвергают закалке и отпуску.

П р имер. Требуется получить составную поковку для штампа из сталей 4Х5МФС (плакирующий слой) и 5ХНВ (основа заготовки вставки и основание поковки). Для этого плакированную заготовку вставки нагревают до ковочной температуры плакируI0

2О э

ЗО

Я

«я

4 ющего материала (1150 — 1200 C) укладывают в матрицу штампа и производят штам новку пуансоном с установленным и нем армирующими элементами, выполненными в виде тонких стержней с тормозными зарубками, которые располагают по окружности равномерно с шагом, равным одному — трем диаметрам армирующего элемента. В результате штамповки образуется гравюра и происходит частичное соединение вставки с армирующими элементами. Благодаря предусмогренным на армирующих элементах тормозным зарубкам при обратном ходе пуансона армирующие элементы остаются в углублениях отштампованной вставки.

Затем вставку охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя (400 — 500 С) для придания ей надлежащей сопротивляемости пластической деформации. Для тонкостенных деталей охлаждение производят непосредственно в матрице, 11осле этого «!а вставку устанавливают заготовку основания поковки и выполняют повторную штамповку. В результате выполнения этой о»ерации происходит напрессовка заготовки основания на вставку, соединение основания с армирующими элементами и окончательная формовка составной поковки. Затем поковку извлекают из штампа и выдерживают на спокойном воздухе до выравнивания температуры Ilo всему объему. Эта выдержка обеспечивает разогрев аустснита плакирующего слоя до 800 — 900 С. Благодаря этому в плакирующем слое интснсифицируются диффузионные процессы, что приводит к дестабилизации аустенита. Это понижает его устойчивость в отношении превращения в мартенсит. Составную поковку с температуры наибольшего разогрева подвергают закалке, отпуску, а затем передают ее на механическую обработку.

Таким образом, благодаря тому, что после охлаждения на вставку производят напрессовку, нагретой до ковочной температуры заготовки основания поковки в процессе штамповки для соединения всех частей поковки и придания сй окончательной формы обеспечивается уменьшение трудоемкости изготовления поковки и создаются условия для реализации выдержки составной поковки перед закалкой до выравгп«вания температуры по объему. Это в свою очередь обеспечивает разогрев аустснита плакирующего слоя формообразующей детали, что содействует дестабилизации аустенита и повышает разность между исходной температурой аустенита и температурой закалочной среды. Благодаря этому мартенситное превращение аустенита плакирующего слоя происходит полностью, что обеспечивает повышение износостой кости изделий (штампов) в условиях высоких рабочих давлений и температур, 659264

Формула изобретения

ГССР

1 2!

>uz 2 (:оставитс,и О. Корабельников

Копре >ниии И. Позняковская и T. Добровольская

Гс,,: к >о1> Ч. (:yx;.. >îâii

Закан I>!10 1(> 11>,Т. ЛЪ 263 Тира>к 1М-1 П»анисин с

1 I110 1 >>L i,>>pcT>>c>ии>и>» i>>>»>T(> и (((:Р ио .E .>;i>» >x>>>ip>. > iiiiii

1 130 Б, !31:>скак, 1,-35, 1 а и>ск;i>я иа> ., д. -1> 5

Ти:и>гр iii)ii, . 1>. (. ;» уи>>:»>, 2

Способ получения составных стальных поковок преимущественно для штампов с плакированиой гравюрой, при котором плакироваиную заготовку вставки подвергают горячей объемной 1нтамповке, образуя гравюр и соединяя вставк, со стержневыми армируюшими элсмснTàми, охлаждают вставку до температуры относительной устойчивости аустеиита плакиру!ощсго слоя, производят повторную штамповку, соединяя вставку и ар>миру>ощис элементы с основанием поковок, Iloc;Ic чего осу!цествля>от закалку и отпуск поковки, о т л и 1 а 1о щ и йс я т(м, !то, с цс.!bio cll i!i!((иия Tpy, >ocx1I(oсти изготовления и повышения износостойкости изделий, заготовку основания поковки устанавливают на вставку перед повторной штамповкой, а в процессе этой штамповки напрессовывают заготовку основания на вставку и армируюшис элементы, причем предварительно заготовку основания нагревают до ковочной температуры, а псpc+ закалкой поеоз>к3 13ыдерiк1!Ва>от до 13bl10 pa!3!I»13ali TcxlllcpaT3pbl по всему объему.

Исто !ники информации, принятыс во внимание при экспертизе

1. Лвторскос свидетельство СССР ,г О 365587, кл. Г 21D 1, 78, 1974.

15 2, l(ITopchoc свидетельство

ЛЪ 574281, кл. В 21J 5 06, 1976.