Способ изготовления составных биметаллических изделий

Союз Советски нСоциалистическихРеспублик ц 7 т 6769(72) Авторы изобретения С. А. Довнар и И. Ф, Куровский Физико-технический институт Академии наук Белорусской ССР(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СОСТАВНЫХ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ИЗДЕЛИЙ 1 О Изобретение относится к термомеханической обработке металлов и может быть использовано в ицструментально-штамповом производстве при изготовлении формообразующих деталей технологической оснастки.Известен способ низкотемпературной термомехацической обработки изделий, в соответствии с которым предварительно спрофилированную заготовку нагревают до температуры точки А, подстуживают до температуры относительной устойчивости аустенита, деформируют, закаливают до температуры деформации, а затем подвергают отпуску 11 и 21. Известен способ изготовления биметаллических изделий, включаюший операции нагре. ва заготовки ллакирующего слоя (с подложкой) или без подложки до температуры аустецизациц плакирующего материала и ранее закаленной основы до температуры, соответствующей температуре мартенситного преврашенил аустенита плакирующего материала, штампов. ку заготовки для ее соединения с основой с одновременным формообразованием рабочей фигуры, охлаждение цлакцрующего слоя до температуры первоначального нагрева основы, выдержку пля частичного превращения аусецита в мартенсцт, нагрев изделия до темперагу. ры сорбитцого превращения пнакцрующего Материала, охлажпецие изделия до комнатной тем. пературы, механическую обработку, нагрев под закалку ц закалку по режиму плакируюшего материалы 3).Однако плакируюший слой прц закалке про. являет склоность к трещицообразовацию, а после завершения улрочцяющей обработки изделие имеет низкую конструкционную прочностьПри охлаждении изделия от температуры деформации (1150 - 1200 С) в плакирующем слое, соединенном неподвижно с закаленной основой (100 - 200 С), возникают напряжения в результате теплового сжатия плакируюшего гноя Эти напряжения суммируются с осгагочными напряжениями, которые всегда появляются цри формообразовании рабочей фигуры вследствие неравномерности деформаций. Эти суммарные напряжения, а также цаклеп суц 1 ествеццо изме. няют температуру начала мартенсигцого превра 76769Сстегц Гз п 3 з кпртю 3 ГГО с 3 051, 15;1 а Ода.р 5 330 М в зоцзх дсйсТВия ВВ 3 соких напряжений и ицтенсивцого нзклепа происходит огере.ксце процесса превращения аустенита в мар.тсс 33 ГП 03 сзль 13 ые превращения аустенита и связсшцые с эт 33 м явлением обьемные изменения еще более усиливают и услокцяРОГ напряжеи 3 ое сос 3 ояцие гщакирующего слоя, что привод 3 п к э 3130 целию трещин. Последующая выдержка 3 издел 33 я вызывает переруш 3 ировку налряже О ш 3 и и это стимулирует развитие трещин и способствуе Их слиянию.1 с.цоме того, изделие после механи;еской с 3 брзбогки подвергают закалке в режиме лаки. ру 3 о 3 цего матернаа, что вызыьает перегрев ос нового материала и способствует трещинообра. зовзцшо изделий по основе и биметаллисескимСОЕЛЗПЗЕНИЯМ,Цель изобретения - повьиение надежностии эксплузтаиошюго ресурса составных бимеГ:шлцческих изделий за счет сцижеция грещинообразования при выполнении закалки во времяих эксп 33 уатащти,ПостаВлсЗная 3 ель достизегся тем, ч Го пс.рсд деформацией основу подогревают до температуры, соответствующей температуре относительной устойчивости переохлаждеш 3 ого зусте 13 ига ш 3 зкирующего материала, а аустенизирован.ую заготовку Г 3 одстуживают до температурыО;согрева основы, причем, сквозной нагрев3,составной поковки производят от температурыпеформзции,цо температуры нормазьно 3 ззкзлкц основного материала.11 з чертеже приведена схема осуществлениясгюсобз, где 1основа; 2 - матрица мастер - 35ьТампа; 3 - заготовка из плакиру 3 оц 3 е 30 мз ерР 3 з 33 а; 4 - мастер - пуансон.Предлагаемый способ закцочается в слецуюЗакс 333 е 3 Д 3 ую основу 1, например прессформы, изготавливаемой из сгалей 40 ХЗ (сснова)и РбМ 5 ГплдкР 3 ру 303 цР 3 й слой), подогревают дотемпературы, соответству 3 ощей темераг ре отшсителыюй устойчивости аустецита гшзкирую 3 цсго слоя 3440 - 460 С), и устанавливают в рабочую полость матрицы 2 мастер - штампа. Одновреме 3 шо нагревают предварительно спрофилирсл 3 знцую заготовку 3 плакирусощего слоя до3 еыпературы аустенизации (1200 - 1225 С), подсгуКР 3 взют до температуры подогрева основы я.1 и располагают на основе 1. Затем заготовку3 деформируют посредством мастер - пуансона4, чго обеспечивает формообразование рабочейфигуры пресс - формы и соединение в замок3 шакирующего слоя с основой, После этого 55олучеш 3 ую составную поковку извлекают из МЗСГЕР- ЯЗВ З. О ВЕ 333 Зсо ЕКВОЗОМУ ЦЗГРЕВУ ДО тем 5 ерз 5 у 3 ь 33 ормз 53 ы 3 ой ззка;1 ки Основцо. го материала (408630 С 1 и закаливают в мас. лс. Затем цеззг 5 е 33 П 3 итс:3 ьно Гишолня 3 от опускв режиме мз 1 ки осцош 3 ого или плакР 3 ру 3 ос е 30 ма 3 еризла В ззвисцмосОт конструкции црессфорс 5 ь 3 и условий ее э 3 сс 5 шузтации. После о. пуска сосгзвну 30 поковку перецгцот для слесарей зач 33 стки рабочей фигуры и размерцо чисто. Вой обработки посадочць:х мссг.Способ апробирован нз примере изготовления мастер -матриц дэ 3 я 031 у 3 сн 335 33 уаР 3 со 3 ОВ из ста. ли 20 ХН, используемых в производстве пластмассовых изделий, Результзгы исцыгзций артии мастер - матриц с п;3 акирующим слоем цз стали Р 6 М 5 показали, что пред:3 агаемый способ обеспечивает стойкость от 22 до 30 уацсоцов,при 3 еы Выходят из стр 05 Преимуцзест 33 ецнО по смяти 3 о элементов рабочей фигуры, При исользовании прототипа мастер - матрицы подвергаются поломкам при вылав 3 швании первых же пуансонов.Формула нзобрес енияСпособ Рсз 3 отов 53 е 33 я соссз 3331 ых биме 3 зллических изделий, реимущесгвено форъ 3 ооорззую.щих деталей техцоло;ической Оснастки. вк:почзюгций нагрев редвзрРГ 3 е 31 ьно спрофи:3 и.Овзш 30 йзаготоьки из 3 шзкирую:;его материала до тем.пературы аусгснизации, формообразование рабо 3 е 3 фиГуры и соедице 33 е ш 3 зкиру 30 щегй слояс подогретой закачешюй основой Р 3 з 31 сли 53,сквозной нагрев г 3 олу 3 с 33 цой составной поковки33031:Закалку, ззкзлк и Отуск, О3 иа ю .3 цийся тем, что, с целью повышения 13531 ежности и экс 3333 уатацР 30 нс 3 го ресурса изделий, подОГ 1 е 33 ОсОВЬ е 1 ед;.ссформа 35 и заГс)товкР произВОД 5 т дО темпе,ату 1 ы, ссответствл(31 ей Гемпературе от 330 СР 3 тс 31 ь 330 й ус Гойчивости переох.лаждснного аустенига лакирующего материала,з аустенизцрованлую заготовку ИОГютуживаютдо температуры подогрева основь 3, ОичсмскВОзнои 3 ГВГреВ сос 3 авнОР пОкОВки прОизвс)д 53 тот температуры деформации до температурынормальной закалки основного материала.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, 31 ахти 3 Ю. М. Металловедецие и термичесГ/кая обработка металов. М.,Металургия, 1976.с. 246.2. Авторское свидетельство СССР У 474419,кл. В 23 Р 3/02, 1974.3, Авторское свидетельство СССР 31 513829,кл. В 23 Р 3/02 3 прототип).716769 Редактор И. Остров Заказ 9716/1 Тираж 1160 По ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж - 35, Раушская наб., д. 4/5слое Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектна Составитель Н. КулаковаТехред М.Петко Корректор М. Шароши