Способ изготовления изделий из бескислородной меди

Оп ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ в 749931 Союз СоветскииСоциалистическикРеспублик(23) Приоритет Опубликовано 23,07,80, Бюллетень М 27Дата опубликования описания 28.07.80 ло делам изобретений и открытий(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЕСКИСЛОРОДНОЙ МЕДИ1Изобретение относится к области об,работки металлов давлением, а конкретнее к способам изменения физическойструктуры меди путем термомеханической обработки,В литом состоянии бескислороднаямедь имеет крупнозернистую структуру.Под воздействием термических напряжений при условии слабой связи междукрупными зернами по границам последних образуются трещины, что имеет место при воздействии на литой металл даже небольших механических усилий, например в процессе резки илн стружкислитков.Вместе с тем, для крупнык зерен меди высокой частоты вследствие неравномерного распределения деформации междутелом зерен и приграничными районамипластические возможности в пригранйчнык областях исчерпываются раньше, чемнакопится необходимый уровень структурнык искажений. Соответственно этому,разрушение по границам зерен под воздействием напряжения происходит раньше начала рекристаллиэацин. В мелкозернистом материале разница в состоянии приграничных районов и тела зерна прк деформация меньше, чем в крупнозернистом, деформация распространяется по зерну более равномерно, соответственно уменьшается концентрация напряжений у границ зерен и повышается способность к деформнрованию без разрушения. С уменьшением размера зерен мощность зернограничных сегрегаций в приграни - ных объемах убывает. При этом возрастает подвижность границ зерен н.пластичность мелкозернистого материала будет выше, чем крупнозернистого.Известен способ изготовления изделий из бескислородной меди,включающнйгорячую осадку литых заготовок н горячуюобъемную штамповку (1.Данный способ обладает существенными недостатками, заключающимися в значительном усложнении технология нагрева к конструкции нагревательных устрой3 7499314 ств в связи с необходимостью создания пуфабрикатах в процессе горячей штам беэокислительной атмосферы, а также втрудности практического осуществления,операции ковки-штамповки в узком темпе- Цель способа - повышение качества ратурном интервюле (735-790 С). Прио5и производительности процесса. этом безокислительный нагрев в сочета- Для достижения поставленной цели нии с предварительной деформацией (осад- литые заготовки перед осадкой подверкой) не обеспечивает достаточной подго- гают прессованию со степенью вытяжки товки структуры металла и тем самым 4-6, осадку производят со степенью дене позволяет существенно повысить тех О формации 60-90%, а объемную штамповнологическую пластичность бескислород- ку ведут в интервале температур 550 ной меди. В связи с этим не устраняется 790 С (при скорости деформированияовоэможность возникновения трещин в по-1500 мм/мин). еханические свойстватермохимической обработки Осмотр изделия Осадка Штамповка Тем- б,Ф пера- кгс Макр струк тура Р % нешнийвид Скорост дефор мир вания,мнерра еСтепень дефо маци пень спы ани дефора ци ин 14 Трещи- РУпны наповерх-нистая ности неоднородная литая Литой . Материал 0 Известный режим сбеэокислительным-на гревом руп.разр.руп,разр,2,21,89 раэр. ссованный материал 0-600 800 67 ПоверхО400 82 ность0-550 1200 8трещиннет а 5 550 80 7 й 700 75 7 790 90 7Мелко- эернистая од- нород- ная 9 65 95 ,92 77 99 ,85 78 99 Предл гаемь режим нагрена во 0 90 Полученные данные свидетельствуюто том, что беэокислительный нагрев эа 1(ак показало проведенное опробование, на слитках, не подвергавшихся прессованию, уже при 25% деформации в процессе осадки появлялись поверхностныетрещины. Макроструктура бескислородной -" меди "в"литом состоянии"крупнозернистая,неоднбродная, на поверхности слитков наблюдается пористый ободок, распространяющийся в глубину до 20 мм. Эксперимен тально установлено, что независимо от5режима нагрева и вида механических испытаний в интервале температур 700-,950 СС бескислородная медь в литом состоянии обладает низкой пластичностью. Относительное удлинение и поперечное сужение замерить не удалось в связи с хрупким разрушением образцов. В ряде случаев разрушение образцов имело место еще на стадии механической обработкиВ то же время, как видно из таблицы, пластические характеристики иэделий, обработанных по предлагаемому режиму, находятся на высоком уровне при всех температурах испытания.в31 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Журнал США, Пресмжен Метал",1973,т. 31, с. 25.5 7499готовок не способствует надлежащей под.,:,готовке структуры металла и тем самымне дает возможности повысить технологическую пластичность бескислородноймеди, Вместе с тем предлагаемый способ)обеспечивает получение мелкозернистойструктуры, которая служит предпосылкойрезкого повышения технологической пластичности в пределах выбранного температурного интервала ковки-штамповки. 0При прессовании бескислородной медис коэффициентом вытяжки меньше 4 вмакроструктуре металла сохраняютсяостатки литой недеформированной структу-.ры, характеризующейся значительно боль Ишей величиной зерна, чем свойственнопрессованному материалу, Разноэернис-.,тость приводит к снижению технологической пластичности металла в процессе последующей обработки давлением (ковки и 20штамповки)Прессование с коэффициентом вытяжки.более 6 нецелесообразно в связи с значительным возрастанием потребного усилиядеформирования и необходимостью повышения температуры литой заготовки перед прессованием, что способствует нежелательному росту макрозерна. Вместес тем на поверхности прессизделий появляется неравномерный по толщине крупно- окристаллический ободок, снижающий пластичность металла при деформации,При свободной ковке (осадке) загото 1вок со степенью деформации меньше 60%не обеспечивается достаточная равномер- ЗЗность механических свойств в различныхнаправлениях и сечениях штампованной-поковки. Осуществление осадка со степенью деформации более 90% нецелесообразно из-за необоснованного возрастания 4 чудельного усилия штамповки и интенсивного износа штампов,Если окончательную горячую деформа-цию (штамповку) иэделий проводить притемпературах ниже ВБОК и выше 790 О,то это приведет к хрупкому разрушениюметалла. Штамповка со скоростью меньше 250 ммlмин, как показали эксперименты-, уменьшает пластические характеристики бескислородной меди примерно в два раза, в превышение верхнего предела скорости деформирования (1500 мм/мин) потребует создания нового высокоскоростного оборудования, что экономически невыгодно,Использование предложенного способа изготовления изделий иэ бескислородной меди позволяет сообщить заготовкам и полуфабрикатам из этого металла высокую технологическую пластичность и тем самым предельно облегчает их горячую обработку давлением.Кроме того, как вытекает иэ предварительных расчетов, эа счет исключения безокислительного нагрева можно снизить стоимость нагревательного устройства примерно в 2,5 раза; значительно упростить управление процессом нагрева, что позволит вдвое уменьшить стоимость ав- томатики и увеличить производительность нагрева на 30% эа счет повышения интенсивности нагрева. Формула изобретения Способ изготовления иэделий из бес,кислородной меды, включающий горячую осадку литых заготовок и горячую объемную штамповку, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что повЫшеные качества и производительности процесса,перед осадкой литые заготовки подвергают црессованию с коэффициентом вытяжки 4 6, осадку производят со степенью деформации 60- 90%, а объемную штамповку ведут в интервале температур 550 790 о (при ско рости деформирования 280 1500 мм/мин), Составитель В. СубботинРедактор Г. Волкова Техред. М. Петко, Корректор М, ВигулаЗаказ 4433/9 Тираж 694 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035 Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5 Фвтвал ППП фПатентф, г. Ужгород, ул. Проектная, 4