Способ получения изделий из сверхпластичных материалов

(51)М, )(л 5-2 с 2 6/02 осударстаен 1,й коинте СССР го ведам нзобретенн 1 н отнрьпнйитет тень И 2 40 0,1 0,6 иновано К 621.7, 4(066.6) та опубл ни я 30,1 0,60 ованияоп 72) Авторь изобретения О.МСмирнов, А.С. Анищцнко, М.А. Цепин, В.М. Бабиченко и Г.В. Белоусов явитель 54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ МАТЕРИАЛОВ3 СВЕРХПЛАСТИЧНЬИ 2 вышснцс ка цгацтся цаУРЫ 1.1 Ы 11 Ссосто 1 цицла э готовСЛС ФОРМО 1 сриалом иэвойств,иэ сверхоснт цераноя обратноию толщиныФормовкивещества,мер, сулла 1,11 и 2 бли. 1 Ч га 1:С Ц 1 Ц прц цр . ц;.аИэобрцтсниц относится к области обработки металлов давлцницм, в частности для Формовки в состоянии сверхпластичности иэдцлий иэ листа с одноврцмцнным устранцницм воэможности искажений Формы издцлия при цго удалении из штампа.Известен способ Формовки дсталсй иэ свцрхпластичных сплавов путем прилохцния равномерно распрцдцленного деФормирующего усилия и последуюшей выдержки для устранения коробления после удаления на опоре соотвцтствуюшцй Формы в печи или в штампц при 160-220 оС не месц 10 мин 1).Однако способ нвлястся трудосмним и трцбуст наличия печи и опоры..Иэвсстенспособ штамповки дсталсй уУ листовых заготовок в состояниисвцрхпластичности путцм приложения равномерно распределенного деФорми" руюьсго усилия и создания торможенияутонцния в зонах максимальных дцформацнй путем цанцсения на заготовкунеравномцрного слоя сублиматора (деструктора), имею 1 цго темпсратуру суб"лцмации, близкую к нижней границссостояния снерхпластичности штамцуцмого материала 2Основным недостатком этого способа является возможность искажения Формы детали гтри сц последующем удалцнии из штампа, так как дсталь можцт быть продцФормцроваца в состоянии снцрхпластич ности при мельх 1 рн ложцнных нагрузках (импульс сж, того воздуха при выталкивании, от механического выталкивателя и т.д.). Зто ведет к снцжцнию качсства продукции. Цель изобретения - по честна издцлия. Поставлсцная цель дост 5 греном штампа до тсмперат темпсратурцого днапаэоца сверхпластичности матерна кн г 1 выдержкой издслця по ки в штампе до потери мат делил свсрхгластичсских с Иа листовую заготовку пластичного материала цац номцрный слой (толщина сл пропорциональна умсцышсн 5 листового матсриала после беэ покрытия) хим:чсского поглощаю 1 лсго тепло (напри матора, деструктора, мст сплава, прете рпсваюнего г первого илц второго рода), цании прн тамг 1 сратура превращения, соответствующей верхней граница состояния скархпластцчцости материала заготовки. Затем заготовку устанав- ливают ца мп рццу, расположенную в корпуса штампа соосцо с нцм, и прижимают герметически кры:,кой. Штампзаготовкой нагревают. По достижении заготовкой теиператури превращения накрытяПОследцаа ( и ратрпа в ая про врацацца, Охлаждает заготовку, а штамп продолжают нагревать дО температуры, вила температурного диапазона сосгояцнн свархпласти ности мате-, риала заготовки. (одновременно созда"1 юх разность давлений по обе стороны заготовки н Формуют ое в состоянии15 сверхпластичцости, контролируя тамиаратуру заготовки в заданцых состоянием пределах. Контроль осущаствл 5 иот подбором типа покрытия с соответствую щей скрытой теплотой превращения (интанс 1 вцость превращения пропорциональна ОЙ) и чтО предпочтительно нэмацацием давления окружающей среды иад поверхностью покрытия, что изма" няет температуру превращения слоя на заготовке (Нтенсивность превращения,. " а сл довательно, и захолаживания за- ГОТОЛКИ ПРОПОРЦИОНаЛЬНа ИОЛОжнтЕЛЬ- ной разности температур нагрева штампа и превращения покрытия). Создавать разнОсть Давлений Для ФОрмОвкиДО, следует с учетом поддержания темпе-. ратуры превращения в обусловлаццыхпределах. Предпочтительно, чтобы по" верхцость эаготов(и со слоем вещества была Обращена к крь 55 лкечтОбы в точности обеспечить заполнец 11 е гра вюры матрицы Формуемьгм иэделием, в этом случае разность давланйй ио обе стороны заготовки технологичней соз- ДакатЬ СО СТОРОНЫ МатРИЦЫса НЕ КРЫШКИу так как при этом температура превраще-.1 ния гокрытия ие изменится.3 процессе ;45 ормовки,по мере полного превращения покрытия температура заготовки повышается до температуры лтамиа. Так как покрытие анесецО неравномерным сло ем, то вначале повышают температуру участки заготовки, максимально даФор мцруемые при Формовке без покрытия ,(на нцх толщина слоя манимальна), итолько в конце Формовки - трудцоде" ЯФормируемые участки. Далее, при темиературо всех участкОв ОТФормовацного изделия, равной температуре штамп(1 прОизводят Вщжржку е м(ъцеа5-10 мцн, гри этом происходит огрублсаие структуры изделия в результатеаллотропнческого пр(вращения илироста варан и, как следствие, посеряим свархиластцчаских свойств. Послеэтого в штампе создается нормалгпоедавление, крышку поднимают и удаляют 60иэделие из штампа.У 1(1 стк и Издалии рцмык а 01515 е кФлаццу, ширина котбрых це 11 ра 151151 аатцк.Иму 1 еств(.ццо О, 1-0, 2 от аоот в(.хат нуп 1 ЩС ГО Габ(1 рит но ГО раз мира и ада э лця в плаца, замаряамого и том жонаправлении, на искажают Форму ириудалении иэделия цз штампа, поскольку зона парохода Флацца в боковуюповерхность является своеобразнымробком жесткости. 1 С 51 алгхвцо в 5(5 го.огрублять структуру ца этих участкахна требуется, а Отсюда мОИНО сокр 1 тить (родолжита.5 Ьнось всего процесса эа счет исключения врмаци цаграва и, выдержки этих участков.Пример коцкрахцого осущаствлаци 51способа. Получаемое иэдслие - равностенный купол высотой 50 (м.и радиусом 46 мм из свархиластичного сплава"Л. Температурный диапазон состояния сверхпластичцости сплава 380-4 00 СаЛистовую заготовку диаметром 102 мми толщиной 1 мм покрывали неравцомарцым слоем сублиматора НН,(С с температурой сублимации 400-450 С при4 атм и 338 аС ири 1 атм. Толщинаслоя, равная в полюсе заготовки 4 мм,гостапецно увеличивалась к иериФариии у Фланца равна 8,5 мм.Заготовку помещали на матрицу, находящуюся в кор"пуса соосно с ним, Герметично заж 5(мали ПО периФерии крьплкой (ширина Фланца 5 мм). поверхность со слоем сублнматора была обращена к крьш 1 ке. Пообе стороцы заготовки создавалц давление 4.атм, осуществлялц нагревштмпа с зОТОкй до 400 С,чалом сублимации слоя в матрица создавали давление 1 атм и начццапцФормовку, нагревая штамп до 480 С,оПри снижении температуры заготовкидо 380 с давление под крк 1 лкойпог 5 ышали до 10 атм, при этом сублимацияпрекращалась, а температура заготов-..ки повышалась. Формообразование завсршалк через 4 мин 20 с. Быдаржавиэделие 15 мин при 480 ОС, сжатым до5 атм воздухом, поданным в полюс изделия, извлекали изделие иэ штампа.Искажения Форм не обнаруживали. Способ осуществляли еще раз так же, новь 5 держка составляла 6 мин, ИскаженияФормы не обнаруживали, а при металлограФическом исследовании ца париФарийцом участка куполау примыкающем кФланцу, шириной вдоль образующей купола 18 мм, что составляет 18/920,17габаритного размера купола в плане,обнаруживали неполное огрублениеструктуры (сохранялись ультрамалкце,зерна), Разнотолщицность купола,вобоих случаях составл 5(ла 13%.Способ целесообразно испольэоватьв мслкосерийном производстве. Формула изобретения1. Способ получения иэделий из. сверхпластичцых материалов, вклю 1 ающий предварительное цацссацце ца эаготовку неравномерного слоя хцмн 1(.с- КО ГО В(ъ 11 ЕСХВ (1, ПРОТО Риа В (11 к 14 Е ГО П",а В- ра 111 ецие С Поглошенисм таила, НП 15(.11 3 а Готовки и штамГ а и пос 31 адую 11(у 10774695 Составитель М.Г 1 ищсцковаРедактор Т.Морозова Техред С, Мигуцова Корректор Н.Стец Заказ 7596/10 Тираж 986 Подписцое ИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрстеций и открытий 113035 ГОсква Ж 35 РаушскаЯ цаб д, 4/5Филиал ППП "Патсцт", г, Ужгород, ул, Проектцая, 4 Формовку заготовки в состояции сверх"пластичности иэбйточиым давлениемсреди, о т л и ч а ю щ и й а а тем,что, с целью повявсций качества из"делия путем устрацериа возможностииснажсция его Формы при удалсции,изштампа, используют исщсство с темпе"ратурой пренракеция, соответствующейверхцей грацицс состоццил свсрхплао"тичцости дсФормируемого материала,штамп Нагревают до температуры вемветсмпсратурцого диапазона состоццилсвврхпластичиости материала заготовки, а после Формовки иэделие выдерживоют в штампе до потери материалом,Иэделии свсрхпластических свойств,2 Способ по и. 1, о т л и ч а юц и и с я тем, что выдержку изделиив штампе производят до потери свсрхпластичсских свойств цеитральцогоучастка изделии.Источцикц ццФормаццц,прицптыс во вцимацис при экспертизе1. Патент Лцглци 9 1388159,кл, В 3 Ч , опублцк. 26.03.75.2. авторское свидетельство СССРР 539643, кл. В 21 0 26/02,25.12,76 (прототип).