Способ получения изделий из сверхпластичных материалов

 

ОЙ1 САЙИЕ

И 3 О Б ) -э Е Т т И Р я соК>3 сонетсннх

Социалистических

Республик () ) ) >| 7 >> (3 9 >þ

К АИТОРС((ОМУ СВИ ЕТСДЬСТВУ

{б1) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 291277 (21) 2561457 j25-27 (51}М 1(» 3 с присоединением заявки È() В 21 0 2Г>/02

Государствен))))й квинтет

СССР г)о ))с>)ам нзо))ретенн)) н откр ьпн и (23) Приоритет

Опубликовано 301080, с>)оллетень ¹ 40 (53} УА((> 2 1 ° 7 е .044(066.8) Дата опубликования описания 301 080 г (У2) Авторы изобретения

О.М,.Смирнов, A.Ñ. Анищенко, М.A. Цепин, В.M. Бабиченко и Г.В. Белоусов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СВЕРХПЛАСТИЧНЬИ

МА) ЕРИАЛОВ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности для формовки в состоянии снерхпластич>ности иэделий иэ листа с одновремен ным устранением возможности искажений формы изделия при его удалении из штампа.

Известен способ формовки деталей из снерхпластичных спланон путем приложения равномерно распределенного деформирующего усилия и последующей выдержки для устранения коробления после удаления на опоре соответствую()(ей формы в печи или н штампе при 180-220оС нс менее 10 мин (1).

Однако способ является трудосмним и требует наличия печи н опоры. .Известен способ штамповки дсталсй уУ листовых заготовок в состоянии сверхпластичности путем приложения равномерно распределенного деформируюв(сго усилия и создания торможения утонения в зонах максимальных деформаций путем нанесения на заготовку неравномерного слоя сублиматора (деструктора), имею))(его темпсратуру суб" л))м->ции, близкую к нижней границе состояния сверхпластичности штампуеhÄoto материала (2).

Основным недостатком этого способа является возможность искажения формы детали гтри се последуют;см удалении иэ штампа, так как деталь может быть продеформ).рована D состоянии снерхпласт»чности при малых пp)»ложенных нагрузках (импульс сж того воздуха при выталкивании, от механического выталкивателя и т.д.). Зто ведет к снижению качества продукции.

Цель изобретения — повышение качества изделия.

Поставленная цель достигается на

15 греном штам)эа до темпсрэтуры )эы))с-тсмпсратурпого диапазона состояни>) сверхпластичности материала эл готовки г1 ныдсржкой иэделия после формовки в штампе до потери матери<1лом иэ2»э делил снсрхгластичсских свойств.

На листовую заготовку иэ сверхпластичного материала наносят неравномерный слой (толщина слоя обратно пропорциональна умсны))ен))ю толщины

25 листового матсриала после формовки без покрытия) хим:) чсского вещества, поглощаю>(его тепло (н1прнмср, сублиматора, деструктора, металла нли сплава, претерпеваю «его г)рс)>)>1I .. III)r первого или второго рода) прн пр i>ра774695

Формула изобретения

\, 11!они!3 при т(3мпаратура пре13ра«3а13ия, соответствую!3<ей верхней гра11ица состояния скархпластич3<остн материала заготовки. Затем заготовку устанак- лика!от 111 M-и рицу, расположенную в корпусе штампа соос13о с ним, и ilpilжим»10т герметически крк(в<ой. Штамп заготовкой нагрс13а10Т. по достижении заготовкой те1313ер<птуры превращо(1ия покрытия, послед!!ее, претерпевая пра

1331а1ясниа, охлаждает заготовку, а штамп продолжают н»гревать до тс<3пературы, вяла температурного днап<1зона сос(oÿ3333>I сверхпласти <ности мате- . риала заготовки. Одновреме13но созда1

100 разность давлений по обе стороны заготовки и Формуют ае в состоянии, f5 сверхпластичнОсти кОнтрОлируя тсм пературу заготовки в заданных состоянием пределах. Контроль осуществл(нот подбором типа покрытия с соответствую щей скрытой теплотой превращения (интанс:1вность превращения пропорциональна ой) и< что прсдпочтительнОу иэмеиением давления окружающей среды иад 31оверх3<остью покрытия, что изменяет темперахуру превращения слоя на . з<.готовке (!<нтенсивность превращения!. - а сл.доватепьио, и захолаживания за-.. 0ТОвКИ ПРОПОРЦИОНаЛЬ3

;формовки,по мере полного превращения покрытия температура заготовкк повышается до температуры штампа. Та!< как покрытие нанесено неравномерным сло-, ем, то вначале повышают температуру участки заготовки, максимально дефор мируемые при Формовке без покрытия (ва н!1х толщина слОя маиимальна)p и только ° B конце ((3ормовки — труднодеформируемые участки. Дал6е, при темI3epaTypo Всех участкОв отфармованно го изделия, равной температуре штам4

П<1< ПРОИЗВОДЯТ .ВЫДЕРЖКУ 1<Е М(1ИЕС

5-10 мин, при этом происходит огрублсяие структуры иэделия в результате аллотропичесного превр1щеиия или роста зерен и, как следствие, потеря им сверхпластичсс3<их свойств. После этого в штампе создается нормальное давление, крышку поднимают и удаляют иэделие из штампа.

У 1 lcTK и и 3 jjcë и я и римын а!Ощие к фла1(цу, ширина которых 33(1 11ре111.01!ест

1133еиму11!еств(.111io 0, 1-0,? От cîoTBñ. Tствующсго габаритиогo ра:!мер» иэде4 лия в плане, замаряемого в том iKo направлении, но искажают форму при удалении иэделия из штампа, поскольку зона перехода Фланца в боковую поверхность является своеобразным ребром жесткости. 1!с(1ел(..хв3!о B(ог(3 огрублять структуру иа этих участках не требуется, а отсюда мож1<о сократить 31родолж3<тельнос 1 ь всего процесcQ за счет иснл10чеиия вр«меии иагр(3ва и, выдержк31 этих учасх3<ов.

Пример конкретного осуществлени11 способа. Получаемое издслие - равностенный купол высотой 50 3о<.и радиусом 46 мм иэ сверхпластичного сплава ! iA-8 ° <емка paT y рн1 3й JI33<3(3

Листовую заготовку диаметром 102 мм и толщиной 1 мм покрывали неравноM

4 атм и 338< С при 1 атм. Толщина слоя, равная в полюсе заготовки 4 мм, посте!Зевка увеличивалась к периферии и у фланца равна 8,5 ММ.Заготовку помещали на матрицу, находящуюся «1 кор" пусе соосно с ним, I (3ðìeõl<÷èo э«жимали по периферии крь33лкой (ширина фланца 5 мм). поверхность со слоем сублнматора была Обраи3ена к крьш3ке. По

oáî стороны заготовки создавали давление 4.атм, осуществляли 13аграв штампа с заготОвкой до 400 С, чалом сублимации слоя в матрица соэ« давали давление 1 атм и начинали

Формовку, нагревая штамп до 480 С. о

При снижении температуры:заготовки до 380 с давление под крк1лкой повышали до 10 атм, при этом сублимация прекращалась, а температура заготов-. .ки повышалась. Формообразование завсршалк через 4 мии 20 с. Быдаржав иэделие 15 мии при 480<1С, сж<атым до

5 атм воздухом, поданным в полюс изделия, извлекали изделие из штампа.

Искажения форм3 не обнаруживали. Способ осуществляли еще раз так же, но выдержка составляла 6 мин. Искажения

Формы не обнаруживали, а при металлографическом исследовании на периферийном уч<<ст3<с купола примык61ощем к флаицу, шириной вдоль образующей купола 18 мм, что составляет 18/92 0,17 габаритного размера купола в плане, обнаруживали неполное огрубление структуры (сохранялись ультрамелкие ,зерна) . Разнотолщ3<И1!Ость купола,в обоих случаях составляла 13%.

Способ целесообразно использовать в мслкосерийном производстве.

1. Способ получения иэделий из. с верхплас<т ичных материалов, В клю1<а!0щий предварительное нанесение на заготовку неравномерного слоя химичасКОГО БС1ЯЕСТВа < ПРЕХСРПЕ13(110Щ(? ГО к 3(. В

Па!13(- .!<не с погло133енисм т«плк, на Г31(311 заготовки и штампа и последующу1о

774695

Составитель М. Г1ищс) ков а

Редактор т.морозова техред с. мигуно)3а корректор Н ° Стсц

Заказ 7596/10 Тираж 986 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретении н от)(1>)i) нй

113035 Noc«na, Ж-35, Раушск«Я наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Про(. ктная, 4

Формовку эагото13ки в состо((нии сверхпластичности избыточным давлением средь(, о т л и u a ю !1 и и а а том, что, с целью повьпв(3ни)(качества изделия путсм устранс((иа возможности искажения его Формы при удалении,из штампа(испо31ь 3уют иощост13О (. том(!о ратурой про враще ни)(, соответст13ующо(( верхней грапицо состоннил свсрхплаотичности дсформируемого материала, штаГ(п наГрс13ают до тсмпсратуpid вем)10 тсмпоратурного диапазона состо)1нил сверхпластичности материала заготовки, а после Формовки изделие выдерживают в и!тампо до потери материалом ,1(здолин свсрхпластичоских свойств.

2.. Способ по и. 1, о т л и ч а юц и й:с я тем, что выдержку издсли>! в шт«мпе производят до потери свсрхплi(сjичсс)(1!х с1)ойсTв цснтpi1$1 ьHОГО участка и:)до(н(н.

Источники инФормацни, принптыо во внимание при экспертизе

1. Патент англии У 1388159, кл, В 3 Ч, опублик. 26.03.75.

2. Л13торскоо свидетельство СССР

Р 539643, кл. В 21 0 26/02, !

25.12,76 (прототип).

)