Способ обработки пресс-форм под давлением из штамповых сталей

(19) С 1)5 С 23 С 832 ЕНИ ИЗО СА ИДЕТЕЛ ЬСТ РСКОМ бюро "Фа , В,С.Бати Упрочнениностным леоения, 1984 ПРЕСС-ФОРМ ЕМ ИЗ ШТАМно- и автомобиии штампов гоовки деталей,ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР%11, с. 66,(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИДЛЯ ЛИТЬЯ ПОД ДАВЛЕНИПОВЫХ СТАЛЕЙ(57) Использование: в машилестроении при изготовленрячей и холодной штамп Изобретение относится к металлургии,в частности к химико-термической обработке в атмосфере вакуумного пиролиза углеводородов инструмента из теплостойкихсталей.Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств гресс-форм за счетснижения хрупкости, повышение износостойкости, твердости, ударной вязкости присокращении трудоемкости изготовления,Предусматривается также улучшение прирабатываемости, исключ)1 ние налипания,снижение деформации,Предложенная технология включает вакуумную нитроцементацию при 950-960 Св течение 1,5 - 2 ч со скоростью нагрева дотемпературы нитроцементации 800-900С/ч, закалку с последующим двойным отпуСущность изобретения: пресс-формы нагревают со скоростью 800 - 900 С/ч до 950-980 С и проводят вакуумную нитроцементацию, затем закаливают и отпускают два раза при 560-580 С с полированием после первого отпуска и окончательным охлаждением в сульфосодержащей среде. Первый отпуск длится 1 - 1,4 ч, а второй 0,5 - 1 ч, причем второй отпуск проводят с одновременным нитрооксидированием, а перенос пресс-формы на первый отпуск осуществляют при 120-140 С. Обработка пресс-форм по изобретению позволяет повысить их эксплуатационные свойства за счет снижения хрупкости, повышения износостойкости, твердости, ударной вязкости и сократить трудоемкость их изготовления, 2 з.п.ф-лы, 1 табл. ском при 560-580" С полированием после первого отпуска, причем длительность пер вого отпуска 1 - 1,5 ч, а второго 0,5-1 ч, с (,с охлаждением в сульфосодержащей среде., а При этом второй отпуск проводят с одновременным нитрооксидированием, перенос на первый отпуск осуществляют при 120 Процессы, протекающие при осуществлении разработанной технологии;1) при вакуумной нитроцементации с регламентированной скоростью нагрева и ратковременной выдержке в течение ч формируется диффузионный слой глубиной до 350 мкм без окисления с плавным изменением количества углерода при переходе к сердцевине, исключается рост зерна основного металла, в результате повышает 17861845 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 ся прочность, износостойкость поверхности и ударная вязкость сердцевины;2) двойной отпуск при 560-580 С исключает разупрочнение сердцевины и иск; лючает образование трещин при полировании, а на втором этапе формируется сульфонитрооксидный слой как в процессе нагрева, так и в процессе охлаждения от температур второго отпуска, в результате улучшаютсяантифрикционные свойства, условия удержания смазки и повышается износостойкость рабочих поверхностей,Эксплуатационные характеристики формообразующего инструмента из высокохромистых теплостойких штамповых сталей повышается в 1,5-2 раза, трудоемкость изготовления и обработки снижается на 40 - 45/Практически способ осуществлен на пресс-Формах и литформах из сталей 4 Х 5 МФС, ЗХЗМФ 2, 40 ХСМФА-ЦР при литье под давлением алюминиевых сплавов в условиях мелкосерийного производства. Для вакуумной нитроцементации в процессе нагрева для закалки использованы печи Ши СШОЛ-ВНЦ и карбюризаторы на основе триэтаноламина и моноэтаноламина, нитрооксидирование при отпуске вели в аналогичных печах в атмосфере пиролиза триэтаноламина с водным раствором азотнокислого аммония, для охлаждения при втором отпуске брали раствор лигносульфонатов при температурах 70-90 С,П р и м е р, Пресс-формы литья заглушек из сплава АЛиз стали 4 Х 5 МФС обрабатывали по предлагаемому способу. Вначале вели нагрев для закалки со скоростью 800 С/ч при подаче в печь 60 кап/мин триэтаноламина с добавкой 107.-ного кубового остатка регенерации этанола. При 960 С расход карбюризатора увеличивали до 80 кап/мин и выдерживали садку в течение 2 ч, Развакуумировав рабочее пространство, охлаждали пресс-формы в масле и переносили на отпуск при 120-140 С, температура отпуска 580 С, выдержка 1,5 ч.После полирования зеркала прессформ проводили отпуск при 580 С в течение 1 ч, подавая в печь 45 кап/мин триэтаноламина на 10аммония азотно- кислого, Охлаждение проводили в растворе лигносульфоната-Б в течение 30 - 35 мин.В результате обработки на рабочих поверхностях сформирован диффузионный слой толщиной 340 мкм с повышенной микротвердостью и износостойкостью, припрочности сердцевины 1550-1580 МПа, деформация поверхностей по плоскости непревышала 2 - 5 мкм, суммарная трудоемкость обработки снизилась в 1,5 раза, а износостойкость повысилась в 1,7 раза всравнении с известнымспособом обработки, В таблице приведены сравнительныехарактеристики литформ из стали ЗХ 5 МФ 2при обработке по различным режимам,Предлагаемая технология проста и экономична, существенно улучшает эксплуатационные характеристики пресс-форм приминимальных затратах на вспомогательныематериалы и при минимальной трудоемкости процесса, Способ применим на машиностроительных предприятиях и винструментальных термических цехах и участках предприятий и ремонтных цехов,Формула изобретения1, Способ обработки пресс-форм длялитья под давлением из штамповых сталей,преимущественно из безвольфрамовых, содержащих 5 - 7 хрома, включающий газовую химико-термическую обработку,закалку в масле, отпуск и полирование, от лича ющи йс я тем.что, с целью повышенияэксплуатационных свойств пресс-форм засчет снижения хрупкости, повышения износостойкости, твердости, ударной вязкостии сокращения трудоемкости их изготовления, в качестве химико-термической обработки проводят вакуумнуюнитроцементацию при 950 - 960 С в течение1,5-2 ч со скоростью нагрева до температу-.ры нитроцементации 800 - 900 С/ч, послезакалки проводят двойной отпуск при 560 -580 С с полированием после первого отпуска, причем первый - в течение 1 - 1,4 ч, авторой - в течение 0,5 - 1 ч, после которогоохлаждение пресс-формы проводя в сульфосодержащей среде,2. Способ по и, 1, о тл ич а ю щи йс ятем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств пресс-форм за счет улучшения прирабатываемости и исключенияналипания металла к поверхности, второйотпуск проводят с одновременным нитрооксидированием,3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью снижения деформации,перенос пресс-форм на первый отпуск осуществляют при 120-140 С,1786184 Свойства формообразующего инструмента иэ штампоеой стали 3 Х 5 Нфг при обработке по различным ретэямам режим нагрева для закалки Нзносо- Деформа- стой- ция, мкм Трудоемкостьмин/вт,Ударнаявязкость,Дж/смз Никро"твердостьь,Н Условия отпуска после закалки и полированияеТемпера- Время Темпера- Время" тура, С выдерж- турафС выдержки ч ки, ч Скорость Выдержканагрева, чС/ч кость Темпера"тура, С 2,0 1,5 2,0 17 Зг 4 о гЕа 25-50 440 Зоо 500 4,0 320 2,0 4 о 18 о 6 о 600 630 5,010,0Нагрев в атмосфере вакуумного пиролиза триэтаноламина и этанола в прототипе - в твердом карбюриэаторе,е"В предлагаемом способе охлаждение в лигносульфонатном растворе, в известном - на воздухе. Составитель А.ТарасовТехред М.Моргентал Корректор И,Шулла Редактор А.Рожкова Заказ 233 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 Предлагаемый 950 еоо 960 850 950 900 960 850 95 о Еоа 960 850 Прототип 930 330 930 200 560 580 570 58 о 560 570 1,0 1,5 1,0 15 12 1,2 560 58 а 570 580 560 570 0,5 1,0 0,5 1,а о,е 0,8 734 51 660 44 680 40 714 47 25 45 690 48 540 27 525 30 6300 7020 7130 6700 6650 6270 8-1 о 18 о 5 10 200 10-12 190 5-15 210190 1 О"15 175