Способ изготовления биметаллических изделий

О П И С А Н И Е (ц)553080ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических(22) Заявлено 19.06,75 (21) 2146332/27 51) М. Кл 2 В 23 Р 3/1 аявкпс присоединением (23) Приоритет Опубликовано 05.04.77 Дата опубликования о Государственный комитет Совета Министров СССР УДК 621,771,8(088,8) ллетень13 по делам изобретени и открытий(71) Заявитель кой СС Физико-технический институт АН Б 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ И ым ал,фиг. 1 изображена констр ля штамповки мастер-мат 1 астер-матрица после пр ция заготовцы; на фиг. варительной Изобретение относится к области термической обработки. Оно может применяться в инструментально - штамповочном производстве, например, для изготовления пресс-форм.Известен способ изготовления биметаллических изделий, например вкладышей штампов объемной штамповки, включающий нагрев биметаллической заготовки до температуры пластической деформации плакирующего слоя, штамповку для формообразования рабочей фигуры, закалку с температуры штамповки и отпуск в режиме, соответствующем марке стали основного металла,Недостатком этого способа является образование,высоких закалочных напряжений, влекущих за собою появление трещин, и некачественное воспроизведение деформируемым материалом рабочей фигуры в мастер-пуансоне, что вызывает необходимость дополнительной обработки изделия, связанной со съемом плакирующего слоя,Известен способ изготовления биметаллических изделий, например вкладышей штампов объемной штамповки, включаощий нагрев плакированной заготовки до температуры пластической деформации плакирующего слоя, предварительную штамповку поковки, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя, но не ниже начала мартенитного превращения, выдержку до полного промежуточного превращения основного металла, окончательную штамповку, закалку с температуры окончательной штампо 1 вки и отпуск.5 Недостатком этого спосооа является то, чтоон не позволяет получить высокую степень равномерности закалочных напряжений в деформированном плакирующем слое и не обеспечивает достаточного качества воспроизведе ния рабочей фигуры вследствие отсутствия условий гидростатической штамповки.Цель изобретения - повышение качествавоспроизведения рабочей фигуры изделия за счет создания условий гидростатического дав ления при предварительной штамповке и локализации напряжений в объеме плакирующего слоя при окончательной штамповке.Это достигается тем, что между основни плакирующим слоем размещают матери 20 например сплав типа колмоной(% - Сг - Я - В),с температурой плавления, равной температу- ре предварительной деформации, и обладаю щего твердостью деформирующего инструмента в интервале температур окончательной штамповки.На ук5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 штамповки; на фиг. 3 - то же, после окончательной штамповки,Перед началом штамповки производят плакирование заготовки. Для этого заготовку 1 из материала промежуточного слоя, например сплава типа колмоной, обрабатывают в размер контейнера 2, выполненного из материала плакирующего слоя и изготовленного в форме стакана. Установив заготовку в конвейер, с его открытой стороны запрессовывают (или вкручивают) для герметичности соединения вставку 3 из материала основы. Полученный герметичный контейнер с расположенным внутри сплавом промежуточного слоя устанавливают в корпус 4 и нагревают до температуры аустенизации плакирующего слоя (1100 - 1200 С), Корпус, выполненный из материала основы, позволяет значительно уменьшить теплоотвод и сохранить длительное время температуру нагрева. При температуре аустенизации плакирующего слоя материал промежуточного слоя находится в жидком состоянии, так как его температура плавления лежит в пределах, в зависимости от состава, в интервале 980 в 11 С (см., например, журнал Физика и химия обработки материалов. Изд, АН СССР, М 5, 1972 г., стр. 32). После выполнения предварительной гидростатической штамповки (см. фиг. 2) заготовку охлаждают до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего материала и выдерживают прои этой температуре в течение времени, необходимого для полного промежуточного превращения основного металла. В результате охлаждения колмоной кристаллизуется и при 400 - 500 С приобретает твердость 56 - 58 НРС. Выбор температуры и времени выдержки зависит от составов основного и плакирующего материала на основе диаграмм изотермического распада переохлажденного аустенита и диаграмм состояния. В результате выдержки материал основы-вкладыша штампа, приобретает высокую твердость, а плакирующий слой находится в состоянии переохлажденного аустенита и имеет по отношению к основе значительно меньшую твердость.Затем поковку подвергают штамповке в штампе окончательной штамповки, в котором происходит полное заполнение рабочей фигуры мастер-пуансона, благодаря локализации пластических деформаций в объеме плакирующего слоя, расположенного на материале промежуточного слоя, имеющего твердость деформирующего инструмента. 4Закалку производят путем погружения отштампованной поковки в масло, Затем выполняют отпуск, и поковку вкладыша передают на механическую обработку для зачистки рабочей фигуры и подготовки для запрессовки в блок штампа.П р и м е р, Требуется изготовить штамп, состоящий из материала плакирующего слоя 5 ХНВ, сплава промежуточного слоя типа колмоной (% - Сг - Я - В) и основы из материала 40 Х, На основании диаграммы изотермического распада переохлаждеп ного аустенита (см. например, Попов А. А., Попова Л. Е. Изотермические и термокинетические диаграммы распада переохлажденного аустенита. М-Свердл., Машгиз, 1961, стр. 324, диаграммы 415, стр. 330) термомеханическую обработку выполняют в режиме:- нагрев заготовки до 1150 в 12 С, предварительная штамповка, охлаждение до 500 С, выдержка 50 мин (основа НРС 58 - 62, промежуточный слой НРС 56 - 58), окончательная штамповка, закалка в масле, отпуск при температуре 200 С в течение 1 час.Изготовление биметаллических изделий по предлагаемому способу позволяет получить высокий экономический эффект за счет повышения качества воспроизведения рабочей фигуры. формула изобретения Способ изготовления биметаллических изделий, преимущественно вкладышей штампов объемной штамповки, включающий нагрев плакированной заготовки до температуры пластической деформации плакирующего слоя, предварительную штамповку поковки, охлаждение до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя, но не ниже начала мартенситного превращения, выдержку до полного промежуточного превращения основного металла, окончательную штамповку, закалку с температуры окончательной штамповки и отпуск, отличающийся тем, что, с целью повышения качества воспроизведения рабочей фигуры путем локализации деформации в объеме плакирующего слоя при окончательной штамповке, между основой и плакирующим слоем размещают подслой с температурой плавления, равной температуре предварительной деформации, и обладающего твердостью, выше твердости основы./ Фиг.2 фиг.З Составитель Н. Николаева Техред М. Семенов Редактор Г, Кузьмина Корректор Л, Деиискииа Заказ 904/11 Изд.13 Тираж 1204 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5