Способ получения заготовок

(19) (11) РЕСПУБЛИК 35 00 51)5 ИЕ ИЗС)БРЕТЕНИ вышение качестзаготовок кругло- улучшения их меньшения аниагретую до ковочгивают плоскими рым углом к фронляет 45-60. КанОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМРИ ГКНТ СССР ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Авторское свидетельство СССРМ 584953, кл, В 21 Л 5/00, 1972,(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЗАГОТОВОК. (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок круглого профиля ковкой и прокаткой. Цель изобретения - повышение качества заготовок круглого профиля за счет улучшения механических свойств и уменьшения анизатропии металла, Осуществляют протяжку заготовок плоскими бойками с подачей под Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок круглого профиля ковкой и прокаткой. Цель изобретения - и ва поковок при получении го и рофиля путем механических свойств и зотропии,Исходную заготовку, н ной температуры, протя бойками с подачей под ост ту бойков, который состав острым углом к фронту бойков и кантовками на 180 и 90 при равенстве обжатий до и после кантовок на 1800, Кантовки производят после относительного обжатия заготовок на 5 - 300. Полученный полуфабрикат прямоугольного, преимущественного квадратного сечения, подвергают деформированию с величиной укова 1,3.1,7 на прутки круглого профиля. На заключительном этапе эти прутки деформируют способом винтовой прокатки со степенью деформации 10-50% и закручиванием прутка в одном направлении. Для более значительного улучшения структуры и свойств деформированного металла винтовую прокатку возможно производить с поочередным изменением направления закручивания прутка при степенях его деформации 10 - 5000 в процессе закручивания в каждом из изменяемых направлений, Таким образом обеспечивается высокая степень равномерности структуры и свойств металла и улучшение показателей прочности при изгибе, 3 з.п. ф-лы. Ф товку заготовки осуществляют поочередно на 180 и 90 с суммарным обжатием за проход, равным 5 - 30 фД, полученный полуфаб ааааЪ рикат прямоугольного, преимущественно квадратного сечения, подвергаютковке вырезными бойками с подачей под углом 90 к фронту бойков, кантовками на 45 с величиной укова 1,3 - 1,7 до получения поковки круглого сечения. На заключительном этапе поковку круглого сечения деформируют путем винтовой прокатки со степенью деформации 10 - 50с закручиванием заготовки в одном направлении, В другом случае винтовую прокатку осуществляют с изменением5 10 15 20 30 35 40 45 50 85 х 85 мм. 55 направления закручиванием заготовки после каждого прохода.В дальнейшем после обработки прутка способом винтовой прокатки пруткам с улучшенной структурой металла можно придать необходимую форму поперечного сечения известными способами продольной прокатки.Диапазон угла подачи металла при протяжке выбран, исходя из того, что при угле подачи менее 45 резко уменьшается производительность процесса протяжки, а при угле подачи более 60 не достигается существенного улучшения качества деформированного металла из-за небольшого изменения направления течения металла при кантовках,Диапазон обжатий при протяжке выбран исходя из того, что при обжатиях менее 5 О величина поперечно-сдвиговой деформации незначительна, что не обеспечивает заметного улучшения структуры и свойств деформируемого металла. При обжатиях более 30 ф число кантовок уменьшается, что ведет к уменьшению количества изменений направления преимущественного течения металла, в результате этого также не достигается необходимая степень улучшения структуры и свойств деформируемого металла, При этом в процессе ковки на молотах достигаются обжатия 5 - 10, а при ковке на прессах 5 - 30 О.Деформирование заготовки после протяжки осуществляется в связи с необходимостью формирования круглого профиля заготовки для стана винтовой прокатки. Это формирование можно выполнять путем протяжки заготовки прямоугольного, преимущественно квадратного профиля на молоте или прессе вырезными бойками, ковки на радиально-ковочной машине или на стане продольной прокатки,Диапазон значений укова (вытяжки) при переделе заготовки с квадратного профиля на круглый выбран исходя из того, что при их величине, меньшей 1,3, практически невозможно путем деформирования существующими технологическими способами переделать квадратный профиль заготовки в круглый.При величине укова (вытяжки) большей 1,7 наблюдается заметное формирование волокна в направлении продольной оси заготовки, что ведет к увеличению анизотропии структуры и свойств деформированного металла и ухудшает его качество.Заключительный этап деформирования заготовки осуществляется для дальнейшего улучшения качества металла путем уменьшения анизотропности его структуры и свойств за счет применения винтовой прокатки.Диапазон степени деформации при винтовой прокатке с закручиванием прутка в одном направлении выбран исходя из того, что при степенях деформации менее 10; наблюдается недостаточная проработка металла в направлении закручивания. При степенях деформации более 50 О в направлении закручивания формируется волокнистое строение, что ведет к увеличению структурной неоднородности металла и ухудшению его качества.Изменение направлений закручивания прутка при винтовой прокатке применяется для предотвращения формирования в металле винтообразного волокна, Диапазон степени деформации в процессе каждого из изменяемых направлений закручивания прутка выбран исходя из того, что при степенях деформации менее 10% наблюдается недостаточная проработка металла в направлении закручивания волокна. При степенях деформации более 50 О не обеспечивается достаточное количествоизменений направлений закручивания прутка в процессе его винтовой прокатки,что ограничивает возможность улучшения структуры и свойств металла. Осуществление дополнительной обработки давлением с поочередным изменением направления формирования волокна способствует лучшему перемешиванию металла, дроблению его волокна, повышает однородность структуры и свойств,П р и м е р 1. Слиток прямоугольнойформы массой 750 кг из стали Х 12 М нагревают до 1160" С и проковывают на молоте сМ,П.Ч. 7 т плоскими бойками способом протяжки с подачей под углом 60 к фронтубойков с кантовками на 180 и 90 поочередно после двух проходов с суммарным обжатием за эти проходы 5 - 10 О на заготовкисечением 160 х 160 мм,Заготовки сечением 160 х 160 мм подогревают до 1160 С и проковывают на молоте с М.П,Ч, 3 т плоскими бойками способомпротяжки с подачей под углом 45 к фронтубойков с кантовками на 180 и 90 поочередно после двух проходов с обжатием за этипроходы 7 - 10 Д на заготовки сечением Заготовки сечением 85 х 85 мм нагревают до 1140 С и проковали на молоте с М.П,Ч, 2 т вырезными бойками с подачей под углом 90 к фронту бойков с кантовками вначале на 90 после каждого прохода, а затем с кантовками на 45 и обжимом по винтовой линии с обжатиями вначале на 7 О,а затем на 3 - 5% на заготовки диаметром 84 мм с уковом 1,3.Заготовки диаметром 84 мм нагревают до 1140 С и прокатывают в трехвалковой клети винтовой прокатки стана 350/250 за один проход на прутки диаметром 80 мм при числе оборотов прокатных валков, равном 60 об./мин, угле подачи ф=20 и степени деформации 10 о ,П р и м е р 2, Слиток прямоугольной формы массой 750 кг из стали Р 6 М 5 нагревают до 1160 С и проковывают на прессе усилием 12,5 МН плоскими бойками способом протяжки с подачей под углом 60 к фронту бойков с кантовками на 180 и 90 поочередно после каждого прохода с обжатием 20 - 30% на заготовки сечением 170 х 170 мм.Заготовки сечением 170 х 170 мм подогревают до 1160 С и проковывают на прессе усилием 5 МН плоскими байками способом протяжки с подачей под углом 45 к фронту бойков с кантовками на 180 и 90 поочередно после каждого прохода с обжатием вначале на 20 - 25%, а затем на 10-15% на заготовки сечением 110 х 110 мм.Заготовки сечением 110 х 110 мм нагревают до 1120 С и проковывают на радиально-ковочной машине за два прохода с обжатием до 5% за проход на заготовки диаметром 95 мм с уковом 1,7.. Заготовки диаметром 100 мм нагревают до 1140 С и прокатывают на пруток диаметром 50 мм в трехвалковой клети винтовой прокатки стана 350/250 за два прохода со степенью деформации за каждый из проходов по 50 при одном изменении направления закручивания прутка, числе оборотов прокатных валков, равном 60 об,/мин, и угле подачиф=20,Исследование показало, что для упомянутых легированных сталей ледебуритного класса обеспечивается высокая степень равномерности структуры и свойств, характеризующаяся высокими показателями прочности при изгибе и коэффициентами анизотропии, приближающимся к 1,Так, для стали Х 12 М, обработанной по примеру 1, прочность при изгибе составляет; в продольном направлении ор =3150 МПа; в поперечном направлении пп =2800 МПа, а коэффициент анизотропии,опп/ Опр=0,89,Для стали Р 6 М 5, обработанной по примеру 2, прочность при изгибе составляет: в5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 продольном направлении ор =3200 МПа; в поперечном направлении опп =3050 МПа, а коэффициент анизотропии апп/Опр =0,95,В случае обработки по известному способу в прутках такого же сечения эти данные составляют: для стали Х 12 М ор =2900 МПа; сЪр =2000 МПа; ппр =0,69; для стали Р 6 М 5 Опр =3250 МПа; Опр =2600 МПа;(7 др =0,8.Стойкость металлорежущего инстру-. мента, изготовленного из быстрорежущей стали Р 6 М 5 по предлагаемому способу в 1,4 - 1,6 раза выше, чем инструмента, изготовленного по известному способу.Предлагаемый способ получения заготовок круглого профиля позволяет существенно улучшить структуру и повысить физико-механические свойства металла прутков.Ф о рмул а изобретен ия 1. Способ получения заготовок, включающий многопроходную протяжку исходной заготовки плоскими бойками с подачей под острым углом к их фронтальной плоскости и кантовками на 180 и 90 до получения заготовки прямоугольного сечения при соблюдении условия равенства величин обжатия в двух смежных проходах, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения качества поковок при получении заготовок круглого профиля путем улучшения их механических свойств и уменьшения анизотропии металла, кантовку заготовки на 180 и 90 производят поочередно с относительным обжатием ее в каждом из проходов на 5 - 30 о , а полученную при протяжке заготовку прямоугольного, преимущественного квадратного сечения, подвергают деформированию с величиной укова 1,3-1,7 до получения заготовки круглого сечения и последующей ее винтовой прокатке со степенью деформации 10 - 50 оза проход.2. Способ по п, 1, отл ич а ю щи й с я тем, что протяжку заготовки осуществляют с подачей под углом 45 - 60" к фронтальной плоскости бойков,3. Способ по пп. 1 и 2, отл и ча ю щий с я тем, что каждый проход винтовой прокатки осуществляют с закручиванием металла заготовки в одном направлении.4, Способ по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ ий с я тем, что каждый последующий проход винтовой прокатки осуществляют с изменением направления закручивания металла заготовки на противоположное по отношению к предыдущему проходу.