Контейнер для герметизации заготовкиперед горячим об'емным деформированием

 

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Сояетсннх

Социалистмческих

Республик

-Ф

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свнд-ву— (22) Заявлено 26.12.78 (21) 2701445/25-27

; (51) М. Кл 3

В 2 С 23/24 с присоединением заявки №вЂ” тосудар стоенный комитет (23) Приоритет—

Опубликовано 15.02.81. Бюллетень ¹6

Дата опубликования описания 20.02.81 (53) УДК 621.777..07 (088.8) вв лелем изобретений н открытий

И. Н. Потапов, С. Г. Кравченко, Э. Н. Ларин, А. М. Уманский, С. М. Горбатюк, Г. Р. Золотарев н В. М. Изотов

"f)

;, Л! i!„,; .1(36Ф

Московский ордена Трудового Красного Зна!ненн /..1 110- . институт стали и сплавов (72) А вторы изобретения (7! ) Заявитель (54) КОНТЕЙНЕР ДЛЯ ГЕРМЕТИЗАЦИИ ЗАГОТОВКИ ПЕРЕД

ГОРЯЧИМ ОБЪЕМНЫМ ДЕФОРМИРОВАНИЕМ

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при производстве изделий из труднодеформируемых металлов и сплавов.

Известен контейнер для герметизации заготовки перед горячим объемным деформированием, содержащий корпус и крыш«у Я.

Недостатком известного контейнера является необходимость предусмотрения в его конструкции механизма подачи крышки на корпус, а также средств, герметизации, что отрицательно влияет на производительность процесса изготовления изделий и их качество.

Цель изобретения — увеличение производительности процесса и повышение качества изделий.

Поставленная цель достигается тем, что крышка выполнена из материала с коэф- фициентом термического расширения большим, чем коэффициент термического расширения материала корпуса.

На чертеже показана схема изготовления изделий в оболочке с использованием предлагаемого контейнера.

В контейнер 1 с помещенной в него заготовкой 2 либо порошком металла устанавливают крышку 3, выполненную нз материала, имеющего коэффициент термического расширения, больше чем коэффициент материала корпуса (фиг. а). Полу ченную сборку помещают в вакуумную индукционную печь и вакуумируют до степени разрежения 1:10 " — 1.10 (фиг. 1 б), затем нагревают до температуры деформации под действием электромагнитного тока (фиг. 1б). В результате термического расширения крышки предлагаемого контейнера происходит ее диффузионная сварка со стенками оболочки и, таким образом, герметизация отвакуумированного контейнера с заготовкой (фиг. 1 г),Полученную сбор15 ку выдавливают на прессе через матрицу (фиг. l д).

Выбор последовательности операций обусловлен тем, что вакуумирование контейнера с заготовкой, его нагрев с одновременной герметизацией проводят в объеме нагревательного устройства (преимущественно — в индукционной печи) без дополнительных операций с момента загрузки в печь контейнера с помещенной в него заго804047

Формули изобретения з товкой и уложенной поверх крышкой до выдачи его из печи в нагретом состоянии, что существенным образом упрощает технологию изготовления изделий.

В качестве нагревательного оборудования преимущественно используют вакуумную индукционную печь. Это связано с тем, что, во-первых, откачка вакуума и нагрев металла в ней не превышает 30 — 40 мин на каждой операции, а во-вторых, тем, что труднодеформируемые металлы и сплавы, в частности тугоплавкие, испытывают значительную склонность к газонасыщению при значительных (t ф 000 С) температурах деформации. Применение же в качестве среды нагрева широко используемых в ряде случаев водорода азота приводит к их взаимодействию с металлами и образованию на поверхности заготовок хрупких гидридов и пр., увеличивающих воэможность растрескивания иэделий.

Материал крышки выбирается таким образом, чтобы его коэффициент термического расширения был больше коэффициента контейнера при температуре деформации заготовки(чтобы при нагреве крышка расширя лась, свариваясь со стенками контейнера):

Кроме того, использование термически расширяющейся крышки сокращает число операций при производстве изделий, что увеличивает производительность процесса. Вдобавок нет необходимости применять отдель ные операции вакуумирования и гермети зации контейнера с заготовкой сваркой, что упрощает технологию изготовления изделий. Помимо этого, осуществление вакуу-. мирования, нагрева и герметизации в вакуумной камере печи предохраняет поверхность заготовок от взаимодействия с кислородом воздуха, тогла как по известному способу возможен контакт металла с воздухом. Последнее обстоятельство способствует повышению качества изделий дорогостоящих труднодеформируемых металлов.

Пример. В контейнере с внутренним диаметро .. 73 мм из нержавеющей стали

12Х18Н10Т помещают заготовку из молибдена диаметром 72 мм, поверх нее устанав1

1 ливают крышку диаметром 71 мм нз углеродистой стали ст. 3 и помещают в вакуумную индукционную печь. Откачку вакуума до степени разрежения проводят 30 мии, затем оболочку с заготовкой нагревают до 1200 С в течение 30 мин. В результате происходит термическое расширение и диффузионная сварка крышки со стенками оболочки и ее герметизация. Полученную таким образом сборку выдавливают на прессе усилием 630т через матрицу на пруток 0 диаметром 30 мм.

Результаты газового анализа показывают, что на поверхности изделия не образуется окислов типа МоОа и др. После снятия оболочки на токарном станке Поверхность прутка гладкая, без трещин и раковин.

Общее время на вакуумировние, нагрев и герметизацию оболочки с помещенной в нее заготовкой составляет 60 мин, в то время как по известному способу оно

20 составляет 2 — 3 ч.

Таким образом, применение предлагаемого контейнера позволяет значительно упростить технологию изготовления изделий из труднодеформируемых металлов и спла25 вов, в 2 — 3 раза увеличить производительность процесса и повысить качество. зо Контейнер для герметизации заготовки перед горячим объемным деформированием, содержащий корпус и крышку, отличпющийся тем, что, с целью увеличения производительности процесса и повышения качества изделий, крышка выполнена из материала с коэффициентом термического расширения большим, чем коэффициент термического расширения материала корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шитиков Е. А. и др. Особенности прессования труднодеформируемых металлов. Сборник научных трудов МИСИС «Пластическая деформация металлов и сплавов»

М., «Металлургия», 1977, с. 102--106.

Составитель Р. Радькова

Редактор В. Романенко Техред А. Бойкас Корректор О. Билак

Закаа 10350/9 Тираж 899 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений н открытий

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

Филиал ППП кПатентэ, г. Ужгород, ул. Проектная, 4