Способ изготовления прутков из спеченных тугоплавких металлов

Союз Советск их оциалистнческмк РеспубликВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ 6 ) Дополнительное к авт. свид-ву 22) Заявлено 21,11.80 (21) 3006902с присоединением заявки Рй(23)Приоритет(51)М. Кл. В 22 Е 3/20 В 21 С 23/08 Гесударствеииый комитет СССР о делам изаб и открытиОпубликовано 07,06.82. Бюллетень Юе Дата опубликования описания 07.06.8 3) УДК 62) Заявител осковский ордена Октябрьской Революции Красного Знамени институт стали и си орденавов ННЫХ Б ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВ ИЗ СУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ(54 СП к по ошковой фабрикатов перед деформацией. Отличителным в известном способе является то,что по мере увеличения длины полуфабрикатов в процессе деформации производся нагрев до половины изделия, нагретуючасть которого деформируют бойками.После этого холодную недеформированнуючасть полуфабрикатов помешают в инагревают и деформируют. Таким обколичество нагревов и соответствеобразование безвозвратных летучих окиолов возрастает с увеличением длины ифабрикатов. Общий расход металлабезвозвратных отходов .окислов соляет .10-20%.3. Низкое качество подуктов за счет значитель фпии свойств, воэникающедискретного приложения нзования в связи с этим хков на границе приложеНаиболее близким посущности и достигаемомуизобретению является способ иэготовле Изобретение относится Рметаллургии,Известен способ изготовления иэделийиэ спеченных тугоплавких металлов,включающий формование брикета, предварительное низкотемпературное спекание притемпературе, составляющей 0,3-0,5 температуры плавления с выдержкой 4-8 ч,высокотемпературное спекание при температуре, составляющей 0,5-0,8 температуры плавления в течение 12-30 ч,сварку брикета и его деформированиеинструментом ударного действия 11,К недостаткам известного способаОтносится.1, Низкая производительность процесса производства изделий. Так , для изготовления прутков диаметром 10 ммиз брикета со стенкой в 35 мм общеевремя составляет 22-45 ч, и то же вреся количество проходов на этапе деформации колеблется в интервале 4-1 2.2. Значительный расход метвиде летучих окислов при нагр ечь,. разом,нно олув вид став лученных проной аниэотрой вследствие агрузки и обрарупких ;участьния нагрузки. техническойрезультату к алла вевах полу 933261ния прутков из спеченных тугоплавких металлов, включающий формирование квадратной в поперечном сечении .заготовкииз порошка, предварительное спекание идеформирование заготовки через коничеокую матрицу 121.Деформирование заготовки осуществляют гидроэкструзией с использованиемдавлений рабочей жидкости, составляющих 1012 кбар. оНедостатки этого способа состоят вследующем.:1, Процесс гидроэкструзии требуетсложного аппаратурного оформленияприспособлений для создания значитель- . 1ного (10-12 кбар) давления, резервуаров и трубопрбводов для подачи жидкооти в контейнер, уплотнений и тому подобных приспособлений.2. Известный способ обладает низкойпроизводительностью из-за длительностии сложности подготовительных операцийк процессу гидроэкструзии,Целью изобретения является повышениепроизводительности, упрощение процесса д 5и его аппаратурного оформления.Поставленная цель достигается тем,что в способе изготовления прутков изспеченных тугоплавких металлов, включающем формование квадратной в поперечном сечении заготовки из порошка, предварйтельное спекание и деформированиезаготовки через коническую матрицу, деформирование осуществляют путем выдавливания заготовки пуансоном с коэффициентом вытяжки 10-20.Сущность способа заключается в следующем.Сформированный брикет из порошкатугоплавкого металла подвергают предварительному низкотемпературному спеканию,после чего осуществляют однократную деформащпо полученной таким образом квадратной в поперечном сечении заготовкичерез матрицу на прессе, при этом навходном участке инструмента скольжения преимущественной деформации подвергаются угловые зоны заготовки, чтоможно осуществить с помощью матрицы,входной участок, которой имеет гладкуюконическую поверхность. Деформащпо заготовки проводят с коэффициентом вытяжки О, равным 1020. Предложенный способ позволяет повысить производительность процесса производства прутков из спеченных тугоплавких металлов за счет сокращения вре мени на подготовительные олерации. Кро ме того, экструзия заготовки при,О =10-20 через круглую коническуюматрицу, которая приводитк преиму-.щественной на входном участке матрицыдефорлацш угловых зон заготовки, позволяет по принщпту ковочного креста доуплотнить осевую зону заготовки и участков, прилегающих к ее боковым стенкам,тем самым повысив качество экструдированных изделий за счет более равномерного распределения плотности по длине и сечению прутков. Плотность готовыхпрутков при использовании предложенногоспособа, как показали данные экспериментальных исследований, близка к теортической, градиент плотности периферийных слоев и центра изделия не превышает2 оКроме того, однократная экструзиячерез матрицу исключает дискретностьдеформации по длине обрабатываемой заготовки, позволяет интенсифицироватьпроработку исходной структуры за счетувеличения допустимой предельной деформации,Выбор интервалов вытяжек при деформации обусловлен тем, что при,бс 10не происходит уплотнения недоуплотненных зон исходных заготовок, что приводит к неоднородному распределению плотности в готовом изделии и сеокению качества изделий. При повышеши коэффициента вытяжки О 7 20 происходит, как показали экспериментальные исследования, разрушение угловых зон, азатем и поверхности изделий, значительное деформационное упрочнение материала,что при ограниченной пластичности металла приводит к инерционному разрушению прутков,Однократная экструзия заготовки через матрицу в интервале вытяжек,б=1020 позволяет получать высококачественные прутки с однородным по сечениюраспределением плотности, высоким качеством поверхности и механическимисвойствами. П р и м е р . Квадратную заготовку из молибдена марки МЧ со стенкой 20 мм, полученную формованием и по- . следуюшим низкотемпературным спеканием с общим временем 4 ч экструдировали пуансоном на прессе усилием 10000 кн через круглую коническую мат рицу с коэффициентом вытяжки 10, 15 и 20. Предварительный нагрев штабика производили при температуре, равной 1250 С.5 933Металлографический анализ и результаты изучения плотности по длине и се чению прутков показал, что плотность распределена равномерно, структура полностью и однородно продеформирована, 5 микродефектов обнаружено не было. Ви зуальный осмотр прутков не выявил на поверхности прутков микродефектов, Разница в плотности по сечению прутков не превышает 2%.10Последующую прокатку, в многовалковых калибрах проводили с обжатием за проход с =.20-23%, при этом дефектообразования на поверхности прутков и по сечению не наблюдалось. Материал обладал повышенной пластичностью ( Д =4- 6%), а расход металла в виде летучих угарных .окислов достигал 3-4%.За базовый вариант принят способ получения прутков, осуществляемый ков кой квадратных штабиков в подкладных бойках и последующей ротационной ковкой. Предлагаемый способ позволяет в сравнении с базовым повысить производительность процесса в 3-10 раз, по высить качество готовых продуктов. 61 6Ожидаемый экономический эффект от его использования составит 223,3 тыс. руб. в год.формула изобретенияСлособ изготовления прутков из спеченных тугоплавких металлов, включающий формование э квадратной в поперечном сечении заготовки кз порошка, предварительное спекание и деформирование заготовки через коническую матрицу, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения производительности, упрощения процесса и его аппаратурного оформления, деформирование осуществляют путем выдавливания заготовки пуансоном с коэффициентом вытяжки 10-20.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Зеликман А.Н., Никитина Л, С.Вольфман. М., "Металлургия", 1978с. 221,2. Там же, с. 213 (прототип).Составитель А, ЛютиковРедактор С. Титова Техред Т.Маточка Корректор А. ФеренцЗаказ 4017/13 Тираж 852 ПодписноеВ 11 ИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ПП 11 фПатент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4