Способ изготовления полуфабрикатов

СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ, включающий нанесение в пластичном состоянии на заготовку покрытия, содержащего огнеупорную глину и жидкое стекло, сушку, нагрев, последующее горячее деформирование и охлаждение полуфабриката, отличающийся тем, что, с целью снижения усилия деформирования, на заготовку наносят покрытие толщиной 5 - 10 мм, нагрев ведут до 800 - 1160^oС, при этом используют покрытие следующего состава, мас. % :
Огнеупорная глина 55 - 70
Жидкое стекло 20 - 30
Древесные опилки 10 - 15

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для производства промзаготовок, а также прокатки колец.
Известен способ изготовления полуфабрикатов, заключающийся в теплоизоляции торцов заготовок пакетами из слоев базальтового волокна и стеклополотна, с нагревом заготовок до 1180^оС (авт. св. N 978455, кл. В 21 J 1/00, 03.08.82).
Недостатком этого способа является невозможность применения его для прошивки цилиндрических и прокатки кольцевых заготовок в связи с относительно большой высотой теплозащитных пакетов.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является способ изготовления полуфабрикатов из сталей, принятый за прототип, включающий нанесение на заготовки покрытия, содержащего, мас. % : жидкое стекло 65; огнеупорная глина 20; графит 6; карборунд 6; техническая бура 3, сушку, нагрев, горячую деформацию и охлаждение полуфабриката.
Недостатком такого способа является необходимость высоких усилий деформирования из-за теплопотерь, возникающих при охлаждении заготовки во время переноса на нагревательной печи в инструмент, при контакте с более холодным инструментом и при деформировании.
Целью изобретения является снижение усилий при деформировании.
Поставленная цель достигается тем, что в способе изготовления полуфабрикатов, включающем нанесение в пластическом состоянии на заготовку покрытия, содержащего огнеупорную глину и жидкое стекло, нагрев, горячую деформацию и охлаждение полуфабриката, на заготовку наносят покрытие следующего состава, мас. % : Огнеупорная глина 55-70 Древесные опилки 10-15 Жидкое стекло 20-30 толщиной 5-10 мм, а нагрев ведут до 800-1160^оС.
Из научно-технической и патентной литературы отличительные признаки способа неизвестны.
Сущность способа заключается в следующем.
Изготовление полуфабрикатов предлагаемым способом, включающим покрытие заготовки составом, мас. % : Огнеупорная глина 55-70 Древесные опилки 10-15 Жидкое стекло 20-30 толщиной 5-10 мм с нагревом до 800-1160^оС, позволяет теплоизолировать и существенно сократить температурные потери с поверхностных слоев заготовки, достигающие только при переносе от нагревательной печи до деформирующего инструмента более 100^оС. При этом устанавливается изотермический характер деформирования с возможностью уменьшения скорости деформации до 10^-1 1/с - 10 1/с и полной рекристаллизацией структуры, что позволяет снизить усилия деформирования.
При покрытии с компонентами состава ниже предельных способ не применим, потому что покрытие не приобретает достаточной прочности и разрушается. Покрытие с компонентами состава выше предложенного приобретает хрупкость, растрескивается и тоже разрушается.
При покрытии толщиной менее 5 мм покрытие утрачивает свои теплозащитные качества; при покрытии толщиной более 10 мм прирост теплозащитной характеристики не сказывается, а покрытие при нагреве получается в толстом слое более хрупкое и разрушается.
При нагреве заготовки с покрытием до температуры ниже 800^оС эффективность процесса рекристаллизации существенно понижается, сопротивление деформированию повышается, что требует более высоких усилий деформации. Повышение температуры нагрева выше 1160^оС не является рациональным, так как при этом требуется существенное увеличение мощности нагревательной печи и снижается работоспособность ее конструктивных элементов. В то же время соответствующее уменьшение сопротивления деформированию уже незначительно.
П р и м е р. Брали заводские заготовки из сплавов ВТ3-1 и ЭИ437 и стали ЭИ481. Готовили составы покрытия. мас. % : Огнеупорная глина 55 60 70 Древесные опилки 15 12 10 Жидкое стекло 30 28 20
Наносили покрытия на поверхности заготовок толщиной 5, 7, 10 мм, сушили пpи 120^оС, переносили загрузочным устройством в нагревательную печь, где нагревали до 800, 1000, 1160^оС, переносили в захватах шарнир машины под гидравлический пресс, где деформировали со степенью деформации 50-60% , с регистрацией температуры заготовки под прессом и последующим переводом в удельные усилия по графикам зависимости температура - удельные усилия.
Предлагаемый способ позволяет снизить усилия деформации на 12-40% за счет создания условий полноты прохождения в металле рекристаллизации. Это позволяет использовать деформирующее оборудование меньшей мощности нагревательных печей заготовок и повысив работоспособность инструмента. Соответствующее увеличение межремонтных циклов оборудования и уменьшение затрат на инструмент приведет к увеличению производительности. (56) Солнцев С. С. , Туманов А. Г. Защитные покрытия металлов при нагреве: Справочное пособие. М. : Машиностроение, 1976, с. 48-49.
Использование: при горячей обработке металлов давлением. Сущность изобретения: на стальные заготовки наносят покрытие следующего состава, мас. % : огнеупорная глина 55 . . . 70; жидкое стекло 20 . . . 30; древесные опилки 10 . . . 15, толщиной 5 . . . 10 мм, сушат и нагревают до 800 . 1160С. Полуфабрикаты деформируют со степенью деформации 50 . . . 60% .