Способ изготовления лопаток из листовых заготовок

(23) Приоритет Союз Советскмз Соцналмстмцкких Уесвублик(1165878 г 5) М, Кл,В,21 Р В 21 К Гевударатвенный нвннтет СССР нн делам нзоарнтенн н аткритнй(72) Авторы изобретени А, Коломыпев, Г. М, Кондевич, А А, Велика и В. И. Тарадонов Всесоюзный научно-исследовательский и конструкторскотехнологический институт компрессорного машиностроения витель ЛЕНИЙ ЛОПАТОАРЭТОВОК 4) СПОСОБ ИЗГО ИЗ ЛИСТОВ является повышени изготовлении их иэ тенитно-мартенситтем, что выдержиэводят под давлениусилия окончания ения ло паток в ературы Изобретение относится к обработкеметаллов давлениема именно к способам изготовления лопаток из листовыхзаготовок,Известен способ изготовления лопатокиз листовых заготовок, при котором заготовку нагревают до температуры, . вышетемпературы фазовых превращений, штампуют в штампе и выдерживают в нем,после чего полученную штамповку охлаждают на воздухе 11,Зтот способ не обеспечивает требуемой точности лопаток.Известен также способ изготовлениялопаток из листовых заготовок, заключающийся в нагреве заготовки до температ 5туры фазовых преврашений материала затотовки, штамповке заготовки и выдерживании полученной штамповки в штампепод давлением 21.Однако и втот способ не обеспечивает требуемой точности иэготовлпаток, так как при выдержке лоштампе под давлением до темп высокого отпуска происходит дестабилизация аустенита вследствие интенсивного образования карбидов хрома. При выделении карбидов хрома аустенит обедняется углеродом и хромом, в результате чего значительно уменьшается стабильность аустенита и повышается температура точки мартенситйого превращения (МВ), В результате при охлаждении оттцтампованной лопатки от температуры высокого отпуска до комнатной и в процессе хранения лопаток в заделе происходят аустенито-мартенситные превращения, приводящие к значительному изменению формы лопаток во времени ( до +3-8 мм по рабочим и до +,0,5-2,0 мм по привалочным поверхностям).Целью изобретенияточности лопаток пристала переходного аусного класса.Цель достигаетсявание штамповки проием, равным величине651978 вается с температурой рабочих елемеитовштампа (при толщине заготовки д = Змм)в течение 4 мии, Оттлтампованные лопатки подвергались контролю по рабочим поверхностям и передавались на механическую обработку по привалочным поверхностям к основному и покрывному дискам,сборку и пайку в вакууме, Дестабилизация аустенитной фазы перед упрочняющей 10 термообработкой рабочих колес (обработ- ка холодом - 70 С, 2 ч, старение 350380 С, 2 ч) осуществляется нагревомпод пайку до температуры 1250 С. Производилась опытная проверка партий ло 1 ф паток, изготовленных по разработаннойтехнологии,. в течение 60 суток, заметного изменения формы лопаток не наблюдалось, В то же время без выдержки лопаток под давлением до температуры на" 2 ф чала мартенсищых превращений, т,е. приснятии давления пресса при температурештамповок Т =500-600 С и дальнейшемохлаждении их на воздухе, измененияформы лопаток измерялись 5-10 мм, чтоприводило к браку лопаток.Использование предлагаемого способаизготовления лопаток иэ сталей переходного аустенитно-мартенсиеого классаобеспечивает повышение точности изготовления лопаток в процессе штамповкипри практически отсутствующем изменении формы лопа"гок во времени в процессе хранения запела.формула изобретения Зф Способ изготовления лопаток иэ листовых заготовок, заключающийся в нагиеве заготовки до температуры фазовыхпревращений материала заготовки, штамповке заготовки и выдерживании полученной ф штамповки в штампе под давлением, о т Филйал НЛП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3штамповки р охлаждая штамповку при етомдо температуры мвртенситного превращения.Это приводит к стабилизации остаточной аустенитной фазы и тормозит дальнейший процесс мартенситного превращения, При отсутствии деформации и давления температура начала мартенситногопревращения для стали 09 Х 15 Н 8 Ю Т=20 С. При наличии деформации и давления температура начала мартенситногопревращения значительно повышается,В предлагаемом способе увеличена .скорость охлаждения штамповки и интервалеотемператур 600-20 С за счет выдержкиштамповки в водоохлаждаемом штампепод давлением до комнатной температуры,Наличие деформации и давления повышаюттемпературу начала мартенситного превращения, приводят к получению стабильной аустенитной фазы в сталях аустеиито -мартенситного класса и подавлению"-м превращений, что является нричиной стабилизации формы лопаток.Предложенный способ осуществляетсяв следу 1 ощей последовательности.Из листового металла вырезают заготовки лопаток по чертежу заготовки.На поверхность заготовок лопаток наносят защитное покрытие (например, смесьалюминиевой пудры с графитом), Нагревают заготовки до температуры фазовыхпревращений материала. Затем штампуютлопатки в водоохлаждаемом штампе ивыдерживают штамповку лопатки в штампе под давлением окончания штамповкидо температуры мартенситных превращений.П р и м е р. Проводилось изготовление лопаток рабочего колеса центробежйого компрессора ГЩ-Ц,3 из сталиаустенито-мартенситного класса09 Х 15 НЯВ РЗСТ 5232-72. Нагретаядо 950 С заготовка лопатки из листовойстали толщиной д 3 мм подвергаласьштамповке в водоохлаждаемом штампена гидравлическом прессе Р=250 т,с,При достижении усилия окончания штамповки Р 220 т.с. давление пресса неснималосьа производилась выдержкаштамповки лопатки под давлением окончания штамповки в течение 4 мин до.температуры Т= 20-30 С,Предварительно на экспериментальномштампе было записано температурное поле штамповки лопатки, согласно которомутемпература штамповки лопатки выравии-:ЦНИИПИ Заказ 920/8 л и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюповышения точности лопаток при иэготовленни их из стали переходного аустенитно-мартенси того класса, выдерживание штамповки производят под давлением, равным величине усилия окончания штамповки, охлаждая штамповку при этом до температуры мартенси щого превращения.Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Броверман М. В. Технология про иэводства центробежных компрессорных машин, М., Машгиэ, 1960, с. 136-141,2. Вестник машиностроения Ж 7, 1968, с. 69-71. Тираж 1033 Подписное