Способ ковки крупных поковок

Совз Соеетскик Социалистических РеспубликОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ нщ 804151 К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(61) Дополнительное к ввт, свид-ву(22 Заявлено 1502.79 (21) 2724753/25-27с присоединением заявки Нов(51)М. Кл.з В 21 3 1/04 Государственный комитет СССР по дедам изобретений н открытийГ.А. Пименов, В.А, Александров, Ю,А. ГрушкоВ.П. Кривошеев, П. П. Кальченко и Н,П. ЦЬртнягаНаучно-производственное объединение по технологиимашиностроения ЦНИИТМАШ и Производственйоа .Оъединение( 54 ) СПОСОБ КОВКИ КРУПНЫХ ПОКОВОК 20 Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способам ковки крупных поковок.Известен способ ковки крупных поко:ок, включающий биллетирование слитка с подстуживанием, формирование граней на биллете и отжиме граней бойками,неперекрывающими ширину граней (1).Недостатком этого способа является неравномерная проработка осевой дефектной эоны слитка вследствие несимметричности полей деформацией сверху и снизу, вызванной разной геометрией инструмента: верхнего и нижнего бойка. При этом течение металла в поперечном направлении (уширение) будет преобрацающим, Максимальная по абсолютной величине деформация сдвинута по отношению к оси слитка, а очаг деформации несимметрично расположен по отношению к оси слитка. Поэтому известный способ не может гарантировать получение качественных крупных поковок с заваренными во всем объеме металлургическими дефектами, особенно в осевой зоне слитка.Цель изобретения - повышение качества поковок за счет локализации очага деформации в осевой дефектной зоне слитка,Поставленная цель достигается тем, что в способе ковки крупных поковок, включающем биллетирование слитка с подстуживанием, формирование граней на биллете и обжатие граней бойками, неперекрывающими грани по ширине, подстуживание ведут до темопературы поверхности А 1050 С, при формировании граней на биллете отковывают его до пластины с соотношением высот в поперечном ее сечении 1,1- -2,0 и обжимают пластину в направлении большей высоты бойками, перекрывающими грани по ширине, а обжатие бойками, не перекрывающими грани по ширине ведут в направлении меньшей высоты пластины с двух сторон. На чертеже схематически показанапоследовательность преобразования слитка в готовую поковку,Способ осуществляется следующимобразом.Слиток после биллетирования (биллет) подвергают ковке на пластину под плоскими бойками, например с проходом вдоль грани на всю длину с пос ледующей кантовкой на 180 о, до соот 804151,ношения высот в поперечном сечениипластины Н/Н=1,1-2,0.Больше соотношения НА /Н 72 коватьпластину нельзя, так как, во-первых,при последующей ее ковке может произойти потеря устойчивости (продольный изгиб),а,во-вторых, это лимитировано техническими характеристиками пресса и инструмента, Меньшесоотношения Н /Н.1,1 ковка практически будет осуществляться по известному способу со всеми присушими емунедостатками,После биллетирования ковку напластину осуществляют для лучшейпредварительной проковки металла вовсем объеме блока, увеличения суммарной поверхностной площади и, следовательно, уменьшения времени подстуживания, уменьшения высоты заготовкипод оследующу 0 ков(у и улучшенияпроковки осевой зоны. Подстух(иваннепластины осуществляют до температурыповерхности А, 1050 С Ниже 1050 Ссталь обладает низкими пластическимихарактеристиками и высоким сопротивлением деформирования. Все это можетпривести в ряде случаев к тому, чтомощности сушествующих прессов не хватит для обжатия подстуженных слитков,Выше 1050 С начинается интенсивныйсрост аустенитного зерна. После подстуживания пластину обжимают на ребро, например под плоскими бойками,перекрывающими ширину меньшей гранис проходом вдоль грани на всю ее длину. При этом очаг деформации локализуется в осевой зоне, металл претерпс.вает пластическое течение в направлении длины пластины, и практическиуширение отсутствует. После обжатияпластину кантуют на 90 , затем обжиомают ее в направлении меньшей высоты с двух противоположных сторонбайками с выпуклой рабочей поверхность(, неперекрывающими ширину еебольшей грани. В этом случае металлв осевой зоне претерпевает пластическое течение - уширение,Таким образом, при такой схемеобжатия податуженной пластины металл осевой эоны претерпевает интенсивное знакопеременное пластическое деформирование при схеменапряженного состояния всестороннегосжатия. После этого блок нагреваютдо максимально допустимой температуры и куют до поковочных размеров.П р и м е р Ковка опорного ролика диаметром по бочке 2150 мм изстали 65 хЗМФ из слитка массой 200 т.Первоначально слиток массой 200 т(чертеж,а) нагревают до максимальнодопустимой ковочной температуры1220 С, биллетируют, например, вкомбинированных бойках, закатываютцапфу под патрон (чертеж,б). Послепромежуточного нагрева биллет подвергают обжатию под плоскими бойка,ми (например Е=10-15 за ход пресса, относительная величина подачи0,5-0,8) до получения пластины с размерами 3100 х 2100 в поперечном сечении Н =3100 мм, Н, -- 2100 мм (чертеж, в), Соотношение высот в поперечном сечении пластины Н/Н =1,5. Ковка на пластину и подстуживание осуществляют одновременно. После подстуживания до температуры поверхности800 С, температуры центра 1200 С0(А =775 С (для стали 65 ХЗМФ) пластину ставят на ребро, например, наплоский боек и обжимают (Е=8-10,1=300 мм) плоским бойком (чертеж,г)сначала в направлении большей высоты(Н) плоскими бойками, перекрывающими ширину меньшей грани с проходомвдоль грани на всю ее,цлину, кантуют на 90 , После этого пластину об(жимают в направлении меньшей высотыс двух противополокных сторон (чертеж, д, ж) бойками с выпуклой рабочей поверхност ьо, непере(рываащимиширину ее боль 1 ей грани, Об(атия осуществляют со степенью деформации(Е=10%, Ь=200 мм) с проходом вдольграни на всю длину с последующейкантовкой на 180 с. После этого блокподвергают нагреву до максимальнодопустимой ковочной температуры1200-1220 О С и обжимают (чертеж,з,и),например, в плоских бойках по схеме:восьмигранник-круг и последующаяковка до поковочных размеров (чертеж, к).Использование предложенного способа при изготовлении ступенчатыхпоковок обеспечивает повышение качества получаемых поковок,Формула изобретения Способ ковки крупных поковок, включающий биллетирование слитка с подстуживанием, формирование граней на биллете и обжатие граней бойками, неперекрывающими грани по ширине, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения качества поковок, подстуживание ведут до температуры поверхности Аг 1050 С, при формированин граней на биллете отковывают его до пластины с соотношением высот в поперечном ее сечении 1,1-2,0 и обжимают пластину в направлении большей высоты бойками,перекрывающими ширину граней, а обжатие бойками, не перекрывающими грани по ширине, ведут в направлении меньшей высоты пластины с двух сторон.Источники информации принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР Р 252826, кл. 8 21 3 5/06, 15,06.68804151 тель Е. СубботинН. Граб Корректор Н.Швыдка Сост Техр актор С. Тимох аказ 10758/1 13035 ПП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и Тираж 751ИПИ Государственного к по делам изобретений и сква, Ж, Раушская н Подписное омитета СССР открытий аб , д. 4/5