Способ получения гильз

 

+ I: -м " ;мя пятен нО т ничеокея в оли ° е".а 1 е

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) За я влено 05.09.77 (21) 2521575/22-02 с присоединением заявки р{—

{28) Приоритет— (5 l ) M. Кл.

В 21 В 19/02

В 21 В 23 00

Государственный комитет по делам изобретений н открытий

Опубликовано 05.04.80. Бюллетень .% 13

Дата опубликования вписания 05.04.80 (53) УДК

621.774.353 (088.8) И. Н. Потапов, Б. А. Романцев, В. А. Попов, А. В. Гончарук, А, В. Коновалов, Ю. М. Филигаров, А. В, Лавров, В. H. Махноносов и П. М, Финагин (72) Авторы изобретения (7l) Заявитель.(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ГИЛЬЗ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, например мартенситно-стареющих сталей, применяемых для изготовления тяжелонагруженных деталей ответственного ! назначения, и может быть использовано в машиностроительной и металлругнческой промышленностях.

Для изготовления горячекатанных труб иэ высоколегированных марок сталей и сплавов

/ широко используется способ, включающий резку штанг на заготовки мерной длины, нагрев заготовки, прошивку ее на прессе в короткую толстостенную гильзу, прессование этой гильзы в трубу заданных размеров (1).

Основным недостатком этого способа изготовления труб является низкая производительность и высокие расходы на передел, связанные с подготовкой заготовки под прошивку на прессе. В ряде случаев, в особенности при прошивке высокопрочных сталей и сплавов, заготовки необходимо сверлить из-эа больших усилий на лрошивочный пуансон.

Кроме того, отличается низкая износостойкость прессового инструмента.

Известен также. способ винтовой прокатки, включающий деформацию нагретой заготовки с суммарной вытяжкой 24 в трехвалковом калибре при углах подачи валков 20 — 45 (2).

Однако такой .способ не обеспечивает по5 лучення качественных гильз иэ высоколегированных марок стали, так как они обладают повышенным сопротивлением деформации. ниболее близким по технической сущ ности является способ получения гильз, вклю1О .!, чающий безоправочную винтовую прокатку нагретой заготовки и последующую винтовую прошивку (3). .Однако известный способ ие обеспечивает:

I получение гильз с регламентированной структурой и свойствами, например, из высоколегированных марок стали. При получении гильз из высоколегированных марок стали, а также длинных гильз с малым отверстием из утлеродистых марок стали прошивкой на стане винтовой прокатки часто происходит нарушение процесса. Оправка иэ-за тяжелых условий (больших удельных нагрузок, высокой температуры и т.д.) разогревается, теФА «««ФФФФФ««««ж«ъ«««««Ф4««.,еф "«"«е««з;вл« . -«««=:=л««, --:. —..- -.- -.. „.«-.

«. дит к перегреву металла, образованию грубых дефектов на наружной поверхности. С увеличением угла подачи неравномерность деформации уменьшается и тепло деформации распределяется более равномерно по поперечному сечению заготовок.

В связи с этим деформирование в стане винтовой прокатки осуществляют в области больших углов подачи (свыше 18 ). Однако при больших углах подачи уменьшается склонсохранения возможности образования микронарушений центральных слоев необходимо процесс осуществлять с повышеннои овализацией калибра (1,12-1,25). Кроме тото, применение овализации улучшает качество наружной поверхности заготовок из высоколегированных сталей, имеющих повышенную склонность к:. образованию дефектов в виде волосовин, 20 трещин, плен и т.д.

Экспериментальным путем установлено, что обжатия заготовки менее 15% недостаточно для проработки центральных слоев заготовки и ее подготовки к следующей прошивке. В то же время обжатия свыше 30% вызывают микронарушения сплошности заготовки, которые нри прошивке приводят к образованию на внутренней поверхности гильз и труб грубых плен.

Пример, Получение гильзы размером

48х15 мм и длиной 400 мм из высоколегированной мартенситно-стареющей стали ЭП637 (Н18К9М5Т). Исходную кованую заготовку диаметром 70 мм нагревают до температуры

1100 — 1150 С и обжимают на двухвалковом стане на 26% доф52 мм при угле подачи

23 и коэффициенте овализации 1,15.

После обкатки заготовку прошивают в гильзу 48х15 мм на оправке диаметром

18 мм при угле подачи 18 .

Полученные гильзы имеют высокое качество внутренней поверхности, разностенность не превышает 0,8 мм. Микроструктура соответствует 5 — 7 баллу.

Способ получения гильз, включающий безоправочную винтовую прокатку нагретой заготовки и последующую винтовую прошивку, отличающийся тем, что, с целью повышения качества гильз путем образования микротрещин. в сердцевине сплошной эаготовки, безоправочную винтовую прокатку заготовки осуществляют с обжатием 15 — 30% в двухвалковом калибре с овализацией 1,12—

1,25 при углах подачи валков, равных 18 — 30 с3 725728 ряет йервоначальную форму, "схватывается" с деформйруемым металлом и закатывается в заготовке. В редких случаях, процесс протекает до конца, однако, гильзы при этом имеют очень высокую разностенность (до 50% и более). Кроме -того, большие усилий на оправку вызывают искривление и поломку оправочного стержня. С повышением температуры нагрева заготовок до 1250 — 1270 С на грузки на инструмент резко снижаются и процесс протекает стабильнее. Однако прокатанные ность металла K раэры| ность металла к аэ ыхлению. Поэтому для трубы характеризуются крупнозернистой структурой (1 —.3 балла), а иногда имеют структуру перегретого металла. По этой причине для получения длинных гильз из углеродистых сталей с малым отверстием или гильз из высоколегированных сталей требуется дополнительная подготовка заготовки под прошивКу.

Целью изобретения является повышение качества гильз путем образования микротрещин в сердцевине сплошной заготовки.

Поставленная цель достигается тем, что безоправочную винтовую прокатку заготовки осуществляют с обжатием 15 — 30% в двухвалковом калибре с овалиэацией 1,12 — 1,25 .при углах подачи валков, равных 18 — 30 .

Способ заключается в том, что сначала осуществляют винтовую прокатку без оправки в двухвалковом стане при таких режимах, чтобы обеспечить заданную анизотропию свойств металла заготовки под прошивку.

Процесс деформирования за счет большой овализаций калибра 1,12 — 1,25 происходит с интенсивными сдвиговыми напряжениями, вызывающими в осевой зоне заготовки образование микронарушений с|1лошности. При последующей прошивке на оправку воздействует металл с более низким уровнем физико-механических свойств, чем на периферийнв|х 4р слоях. При прошивке это способствует самоцентрированию оправки при сравнительно неI высоких усилиях металла, большей ее иэносастойкости и, как следствие, повЫшению качества гильз: состоянию внутренней поверхности и точности. Процесс прошивкйосуществляют

lIpH углах подачи более 15, так KBK в этом

1 случае обеспечивается минимальное машин- Формула изобретения ное время прошивки и оправка не успевает разогреться и потерять свою первоначальную форму. Винтовой прокатке присуща неравномерность деформации металла по поперечно му сечению, которая в свою очередь вызывает неравномерный температурный эффект. ,При винтовой прокатке этот эффект","йропорциональный сопротивлению деформации, весьма значителен и при обычных режимах (малых углах подачи) выделение тепла локализуется в наружных слоях. Это приво725728

Составитель Л. Матурина

Техред И,Асталош --- Корректор Ю. Макаренко г

Редактор О. Филиппова

Тираж 986 Подписное

-= ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 560/7

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1, Невакин Ю. Ф., Глейберг А. 3. Производство труб.„Металлургия, 1968, с. 221 — 250.

2. Авторское свидетельство СССР У 500822 кл, В 21 В 19/00, 1972.

3. Патент США Н 22167!8, кл. 72-528, 1937 (прототип).