Способ восстановления прессового инструмента

Союз СоветскикСоциалистическимиРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(23) Приоритет 1511 М. Кл. з С 23 С 11/16 В 23 Р 6/00 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийОпубликовано 150182. Бюллетень Мо 2 531 УДК 621. 785. .532 (088.8) Дата опубликования описания 1501.82 72) Авторыизобретени Э.Ш.Суходрев, В,П.Шульга, Е.И.Понкратии С,А.Павловская 1) Заявител Физико-техническ титут АН Белорус(54) СПОСОБ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПРЕССОВОГО ИНСТРУМЕНТА О О Изобретение относится к химико-термической обработке и может бытьиспользовано при изготовлении изделий из металлов горячей штамповкой,выдавливанием, прессованием, литьемпод давлением и др.Стойкость формообразующего инструмента во многом определяется свойствами поверхностных слоев его рабочихчастей и их состоянием в процессеработы,Известны способы повышения стойкости формообразующего инструментапутем аэотирования, при которых инструмент нагревают,выдЕрживают в среде насыщенного газа и охлаждают.Азотированию подвергают не тольковновь изготовляемые детали, но и.детали восстановленные методом на- .плавки (11 .Однако обработанный известнымиспособами инструмент эксплуатируютдо полного износа аэотированногослоя. В процессе эксплуатации, например при горячем пресеовании про- филей, после износа нитридной зоныазотированного слоя интенсивно изнашивается и разупрочняется поверхность инструментаВ результате воздействия высоких удельных давлейий и циклического изменения температур на поверхности инструмента возникают различные дефекты (трещины, смятые гравюры и т.п.). Для повторного азотирования такого инструмента необходима трудоемкая подготовка поверхности, которая может включать наплавку, механическую обработку, термообработку и т.д. или комбинацию этих операций.Наиболее близким к изобретению является способ обработки инструмента, в котором инструмент многократно азотируют каждый раэ после износа азотированного слоя. Инструмент подевергают операциям повторного азотирования до тех пор, пока допустимые отклонения размеров инструмента не выходят иэ поля допуска. Способ применяют в многоцикловых процессах, например при прессовании цветных металлов и сплавов, в которых основным видом износа инструмента является истирание, а износ из-за пластического деформирования рабочих поверхностей инструмента в результате раэупрочнения является незначительным. Подготовка инструмента к повторному азотированию заключается лишь в зачистке его рабочих поверх 897894ностей от налипшего металла шкуркой, напильником или бормашинкой, а длительность повторных циклов азотирования равна длительности первого цикла. При прессовании алюминия и его сплавов инструмент подвергается 4-6- кратному азотированию, что повышает его стойкость 2.Однако указанным способом нельзя получить такой же эффект при обработке тежелонагруженного инструмента, предназначенного для горячего прессования труднодеформируемых металлов и сплавов. В процессе эксплуатации после износа нитридной зоны рабочие поверхности такого инструмента изнашиваются не только за счет истирания, как это имеет место при прессовании алюминия, но и в результате пластического смятия, образования наплывов и т.п., что исключет возможность повторного азотирования или требует восстановления инструмента перед повторным азотированием. Поэтому многократное азотирование тяжелонагруженного . инструмента указанным способом не позволяет значительно повысить его стойкость.Целью изобретения является повышение долговечности инструмента и снижение длительности повторного азотированчя.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки прессового инструмента, включающему азотирование после эксплуатации инструмента на заданную глубину износа, последнее производят после эксплуатации инструмента на глубину износа нитридной зоны.Способ опробован в производственных условиях. Для прессования ромбообразного профиля из стали Р 18 взяты пресс-матрицы, изготовленные из стали Зх 2 В 8 Ф, предварительнооазотированные при 520 С со степенью диссоциации ИМ= 20-25 в течение 40 ч. Общая глубина азотированного слоя составляет 0,25 мм, глубина нитридазотированной зоны исходного азотчрованного слоя 50 мкм. Проводят сравнительные испытания стойкости азотированных пресс-матриц, обработанных по известному и предлагаемому способам.Обработку по известному способу производят следующим образом.После четырех циклов работы инструмента, те. четырех прессовок у,инструмента полностью изношеназотированный слой. Производят повторное азотирование инструмента втечение 40 ч до восстановления исходного азотированного слоя. Используяинструмент после повторного азотирования, получают еще четыре прессовки.После этого износ гравюры инструментадостигает предельного значения.Износ нитридной эоны азотированногослоя, глубина которой составляет50 мкм, происходит после двух прессовок. Затем наступает стадия усиленного износа инструмента, в результате которого износ исходного азотированного слоя, имеющего глубину0,25 мм, происходит после четырехпрессовок.Таким образом, суммарная стойкостьматриц данного профиля при прессовании с применением известного способа20 обработки азотированного инструментасоставляет восемь прессовок. Времяповторного азотирования инструмента40 ч.Сущность предлагаемого способасостоит в следующем.После двух циклов работы инструмента, т.е. двух прессовок у инструмента полностью изношена нитриднаязона при сохранившемся исходномазотированном слое. Производят повторное кратковременное азотированиеинструмента в течение 10 ч до восстановления первоначальной глубинынитридной эоны. Используя инструментпосле повторного кратковременногоазотирования,получают еще две прессовки. Затем следует очередное кратковременное азотирование, и прессование до полного износа нитридной зоныи т.д. до достижения инструментом4 О предельного значения износа,Таким образом, при эксплуатацииматриц с применением предлагаемогоспособа обработки азотированногоинструмента отсутствует стадия уси 4 ленного износа, а суммарная стойкостьматриц составляет 20 прессовок, Время повторного кратковременного азотирования инструмента 90 ч.Для исследования точности профилей из начала и конца пресс-изделий,полученных при прессовании с применением предлагаемого и известногоспособов обработки инструмента, вырезают темплеты и производят их замер. Результаты измерений приведены5 в таблице.897894 Размеры, мм Темплеры пресс-изделийполученных способами Начало Конец Известным 26,05 26,10 26,20 26,50 26,0 26,05 26,10 26,20 Предлагаемым 26,05 26,10 26,0 26,05 40 Составитель Р.КлыковаТехред Л.1 екарь КорректоРГ.Решетиик Редактор И.Митровка Заказ 11883/39 Тираж 1048 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб. д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 П р и м е ч а н и е: НоминаСравнительный анализ размеров тем-.5 плетов показывает,что неравномерность поперечных размеров пресс-иэделий по их длине при прессовании с применением предлагаемого способа обработки азотированного инструмента в б раз меньше, чем неравномерность поперечных размеров пресс-изделий при прессовании с применением известного способа обработки. Таким образом, прессование данных профилей с применением предлагаемого способа обработки азотированного инструмента позволяет повысить стойкость матриц в среднем в 2,5 раза. Кроме того, за счет отсутствия стадии усиленного износа инструмента при прессовании с применением известного способа обработки аэотированного инструмента, заметно уменьшается неравномерность поперечных размеров льные размеры профиля 26+1,0 пресс-изделий по их длине, что повышает точность последних.Формула изобретенияСпособ восстановления прессового инструмента, включающий аэотирование после эксплуатации инструмента на заданную глубину износа, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью повышения долговечности инструмента и снижения длительности азотирования, пос" леднее производят после эксплуатации инструмента на глубину износа нитрид" ной зоны.Источники информации,. принятые во внимание при экспертизе1. Упрочнение и восстановление деталей металлургического оборудования. Экспресс-информация. Сер. 17, вып. 14, Черметинформация, 1976, с. 26-28.2.ЕейьсЬгГс Гцг Меса 11 Мцпде Вег 11 п 1967, ша 1, с. 290-296.