Способ изготовления биметаллических изделий

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(53)М. Кл.2С 21 Р 7/14 С 21 Р 9/22 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(53) УДК 6 21 . 78 5. 79088,8) Дата опубликования описания 1511,79(72) Автор изобретения В,В.Бродко Научно-исследовательский институт порошковой металлургии(Белорусского ордена Трудового Красного Знамениполитехнического института 54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХИЗДЕЛИЙ Изобретение относится к областимашиностроения, а именно к способамполучения биметаллических изделийгорячей объемной штамповкой с последующей закалкой от ковочного нагрев а.Известен способ изготовления би"металлических изделий, включающийнагрев заготовки до температуры аустенизации, горячую деформацию, закалку и отпуск 1),Наиболее близким к предлагаемомуявляется способ изготовления биметаллических изделий, включающийсборку плакирующей заготовки с промежуточной прокладкой и основой,нагрев до температуры ковки материала плакирующей заготовки, осадку со свариванием частей заготовки,штамповку с формообразованием изделия, закалку и отпуск по режиму,материала основы 2),Недостатками известных способовявляются снижение прочности иэделияпри высокой температуре реФормации,возникновение больших растягивающихнапряжений прн скоростном охлаждении, приводящих к появлению трещин,значительное коробление поковоксложной формы при охлаждении. Цель изобретения - повышениепрочности биметаллических изделий,Для достижения поставленной целив способе изготовления биметаллических изделий, включающей сборку плакирующего материала с основой, нагрев до температуры на 50-180 ОС выше АЗ плакирующего слоя, осадку сосвариванием частей заготовки, формообразование изделия, закалку и отпускпо режиму основы, предварительнопроизводят многократную закалкуплакирующего материала и основы споследующим высоким отпуском, а перед15 формообразованием производят подОстуживание до температуры на 20-80 Сниже А плакирующего материала, причем для монолитной биметаллическойзаготовки многократную закалку про 20 изводят по режиму основы с последующей закалкой по режиму плакирующегоматериала,Способ осуществляют следующимобразом.Плакирующий материал и основупредварительно 2-10 раэ закаливаютс температуры на 20-120 С ниже верхнего предела температур закалки,что предотвращает перегрев материала,а не полностью растворенные частицыцементита и карбиды препятствуютросту аустенитного зерна. При этомуменьшается величина термическихнапряжений при охлаждении, что способствует проведению многократнойзакалки, т.е. достижению поставленной цели,Далее производят отпуск при температуре (0,3 5-0, б) Тп, вьдерживаютпри этой температуре 0,5-2 часа иохлаждают. Затем окисленные поверхности, подлежащие сварке, подвергаюточистке транлением, например раствором, состоящим из 21,7 Н 806,1НаИО 5,0 РеС 1 и воды, промывают иэ ) юпросушивают, после чего производятсборку плакирующего материала с основой, нагревают до .температуры на50-180 С выше Аплакирующего материала, производят осадку со сваринанием частей, охлаждают до температуры на 20-80 С ниже А плакирующегоматериала , осуществляют формообразование иэделий, закаливают и отпускаютпо Режиму материала основы.оНагрев до температуры на 50-180 Свыше А 3 перед осадкой в зависимости,от марки стали производят для обес-,печения термодинамической стабильности аустенита. Кроме того, в этойобласти наиболее высокое качествосварив ания час тей заготовки,Охлаждение перед штамповкой на 2080 С ниже А плакирующего материалаЭнеобходимо для прохождения разупрочняющей; рекристаллизации после осадки заготовки и использования повышенной пластичности материала с мелким зерном в этой области.При изготонлении иэделий из биметаллической заготовки перед нагревом под штамповку вначале ее многократно закаливают с температурына 20-60 С ниже верхнего пределатемпературы закалки материала основыпосле чего нагревают до температурына 20-120 С ниже верхнего пределатемпературы закалки плакирующегоматериала, закаливают, нагреваютдо температуры (0,35-0,6) Тщ и охлаждают.П.р и м е р 1. При изготовленииштампового вкладыша 6155 хб 4 мм дляштамповки с зубом сателлита дифференпиала МАЗплакирующую заготовку,85 х 70 из стали 45 ХЗВЗМФС закаливают3 раза в масло с 980 С, После чегонагревают до 700 С, выдерживают60 мин и охлаждают в воде.Основу 485 х 207 мм из стали 40 Хозакаливают 4 раза в масло с 800 С,затем нагревают до 620-630 оС, выдер"живают 60 мин и охлаждают в воде.Окисленные поверхности, подлежащиеснаркэ, восстанавливают раствором,состоящим из 21,7 НБО 4,6,1 ИаБО,5,0 ГеС 1 эи воды, промывают дистиллированной водой и просушинают. Далее производят сборку основы с плакирующим материаломнагревают до 920960 С, осаживают со сваринанием частей заготовки, охлаждают до 800-820 С,штампуют с формообразованием вкладыша, закаливают н масло до 400-500 С,и окончательно - на проточном воздухе.П р и м е р 2. При изготовленииштампового вкладыша д 215 хбб мм из10 биметаллической заготовки 9210 х 71 мм,основа которой из стали 7 ХЗ, а плакирующий материал толщиной 4,5 мм изстали 45 ХЗВМФС, для штамповки с зубом полуосевой шестерни МАЗ,заготовку закаливают 4 раза в маслос температуры нагрева до 820-830 С,после чего с 1000 С в масло. Затемее нагревают до 660 оС, выдерживают60 мин и охлаждают в воде.Затем заготовку нагревают до 890920 С охлаждают на спокойном воэРодухе до 820-800 С, штампуют с формообразованием нкладыша, закаливаютн масло до 500-400 С и окончательнона проточном воздухе.Полученные таким образом штампоные вкладыши отпускают при 520-530 оСс последующим охлаждением на вохдухе,и окончательно механически обрабатывают.30 После такой обработки изделияимеют мелкозернистую струк гуру, атвердость плакирующего слоя составляет ННС 50-56 и по сравнению сизвестным ударная вязкость и проч 35 ность биметаллических иэделий возрастает в 1,2 - 1,3 раза.ЭФфект достигается н результатетого, что при многократной закалкепроисходит измельчение зернадо40 2 мкм. Увеличение циклов свыше 10нецелесообразно, так как дальнейшееизмельчение зерна не происходит,Ведение закалки с пониженных температур уменьшает трещинообразонание45 и коробление.Применение многократной закалкипо режиму материала основы для биметаллических заготовок в сборедает возможность вести последующийнагрев до температуры закалки дляплакирующего материала без заметного роста зерна,Использование предлагаемого способа обеспечивает повышение прочностных свойств биметаллических иэделий,повышение пластичности материала пригорячем деформировании, снижениекоробления и трещинообразования приохлаждении.60Формула изобретения1, Способ изготовления биметалли.ческих изделий, включающий сборкуплакирующего материала с основой,о65 нагрев до температуры на 50-180 С697577 Составитель Р, КлыковаТехрЕд К, Бабурка Корректор Е.Папп Редак тор Л. Веселов с ка я Заказ 6548/9 Тираж 653 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д.4/5филиал ППП Патентф, г .Ужгород, улПроектная, 4 выше Аз плакирующего материала, осадку со свариванием частей заготовки,формообразование иэделий, закалкуи отпуск по режиму основы, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с цельюповышения стойкости изделий, производят предварительно многократнуюзакалку плакирующего материала иосновы с последующим высоким отпуском, э перед формообразованием произ.водят подстуживание до температурына 20-80 фС ниже А плакирующего материала,2. Способ по п,1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что для монолитнойбиметаллической заготовки много -кратную закалку производят по режи,му основы с последующей закалкой 5 по Режиму плакирующего материала,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Вестник машиностроения,О 1974, Р 11, с. 74-75,2. Авторское свидетельство СССР 9 365387, кл. С 21 Р 1/78, 2973,