Способ нагрева заготовок перед ковкой

Союз СоветскыкСоциапнстическикРеспубики ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а 897372(33)Приоритет Вмударетееиад кеиитет ФСТР ао аааа изфбретеиий и втернтиФОпубляковаио 15.01. 82,Бюллетень М 2 Дата опубликования описания 15 .01.82(72) Авторы 1.54) СПОСОБ НАГРЕВА ЗАГОТОВОК ПЕРЕД КОВКОЙ Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано в кузнечном производстве при получении поковок из сплавов на хромоникелевой основе.Известен способ нагрева заготовок 3 перед ковкой, при котором заготовку помещают в печь, нагревают до ковочной температуры и выдерживают при этой температуре (13 .Однако при нагреве заготовок из тф хромоникелевых сплавов происходит интенсивный рост зерен в процессе выдержки при кованой температуре, что ведет к поверхностным дефектам поковок.15Известен также способ нагрева заготовок перед ковкой, заключающийся в том, что заготовку помещают в нагревательную печь, выдерживают до достижения поверхностными слоями заготовки ковочной температуры, удаляют ее иэ печи и выдерживают на воздухе 23. Этот способ нагрева заготовок используется при получении поковок из слитков, когда требуется первоочередная преимущественная проработка зон внеосевой ликвидации слитка при ковке.Однако известный способ не обеспечивает достаточно высокого качества поверхностных слоев заготовки.Цель изобретения - улучшение качества поверхностных слоев заготовки за счет уменьшения интенсивности рост та зерен при подогревах.Поставленная цель достигается тем, что согласно способу нагрева заготовок перед ковкой, заключающемуся в том, что заготовку помещают в нагревательную печь, выдерживают до достижения поверхностными слоями эаготовкй ковочной температуры, удаляют ее из печи и выдерживают на воздухе, выдержку на воздухе производят до достижения поверхностными слоями заготовки температуры, которую имели централь 89737ные слои при удалении ее из печи, азатем снова помещают заготовку в печь.На фиг. 1 схематически показанораспределение температуры по сечениюзаготовки и направление тепловых потоков в момент начала выдержки навоздухе; на Фиг. 2 - то же, в процессе выдержки на воздухе; на фиг, 3то же, в момент повторного охлаждениязаготовки в печи (обозначения на черте 19жах: Й - радиус заготовки, Г - текущий радиус заготовки),Способ осуществляется следующимспособом,После предварительного деформиро увания заготовку помещают в печь и выдерживают при температуре посадки;Температура посадки соответствует температуре нижнего предела ковки, т. е.температуре начала рекристаллизации.Когда поверхностные слои заготовкидостигают ковочной температуры ТяТ), центральные ее слои нагреваютсядо температуры Т,11 см, фиг. 1). Вэтот момент тепловые потоки имеют на- Фправление от поверхности к центрузаготовки, так как ТкТц,Посленагрева поверхностных слоев заготовкидо ковочной температуры ее удаляютиз печи и выдерживают на воздухе, Ох. Злаждение заготовки перераспределяетнаправление тепловых потоков. Частьтепла отдается через поверхность в окружающую среду, поэтому температураповерхностных слоев снижается, ачасть - продолжает поступать к центру заготовки, повышая его температурудо Т1 см. Фиг. 2) . При этом граница раздела тепловых потоков смещаетсяв направлении к центру заготовки,т. е, отношение г/Е стремится к нулю.Охлаждение поверхностных слоев заготовки проводят до температуры Тп,соответствующей температуре центральных слоев в момент удаления заготовкииз печи, Т 1 = ТП см. Фиг. 3). Вэтот момент все тепловые потоки направляются от центра заготовки к поверхности. Поэтому охлажденную загонтовку опять помещают в печь и произ 50 водят дальнейший нагрев.За счет промежуточной выдержки заготовки в процессе нагрева суммарное время пребывания поверхностных слоев заготовки при температуре. ковки сравнительно невелико. Это особенно важно при нагреве деформированных заготовок из сплавов на хромоникелевой основе, так как при температуре ков 2 4ки наиболее интенсивно протекает процесс собирательной рекристаллизациии, соответственно, рост зерен, чтоприводит к поверхностному дефектообразованию. При ковке, следовательно,промежуточная выдержка заготовки навоздухе в процессе нагрева ведет куменьшению поверхностного дефектообразования. Для массивных заготовок,при нагреве которых выравниваниетемпературы по сечению происходит задлительный промежуток времени, выдержку заготовки на воздухе в процессенагрева перед ковкой необходимо применять многократно, так как только вэтом случае можно эффективно добитьсяуменьшения дефектообразования,фиксировать температуру поверхностных слоев заготовки рекомендуетсяпереносной термопарой. Температуруцентральных слоев заготовки следуетопределять из зависимостей Тп = ТпЩ и Тц, = Тц, (Т), где Ь - время нагрева или охлаждения в процессе выдержки на воздухе. Эти зависимостистроят на основе результатов тарировочных испытаний заготовок из конкретной марки стали. Для этого в поверхностные и центральные слои заготовки для тарировочных испытаний зачеканивают термопары и производят нагрев с промежуточными выдержками навоздухе по предлагаемому способу, Таккак в процессе ковки сечение заготовки уменьшается, то тарировочные испытания следует производить для заготовок начального и двух промежуточныхсечений. При этом одному из промежуточных сечений должно соответствоватьсечение заготовки при последнем подогреве. Тарировочные зависимости дпядругих промежуточных сечений получают методом интерполяции,П р и м е р. Отковывают четырезаготовки одной плавки из сталиОХ 18 Н 5 Г 12 АБ с диаметра 680 мм до диаметра 450 мм с двумя промежуточнымиподогревами. Подогрев заготовок проводят по следующему режиму: посадка горячих деформированных заготовок в печь,имеющую температуру 900 фС, выдержкаих при этой температуре 1 ч, нагревдо ковочной температуры 1200 С н выдержка при этой температуре 1,5 ч.Две заготовки, при достижении поверхностными слоями ковочной температуры,дважды за каждый подогрев удаляют изпечи и выдерживают на воздухе до температуры поверхности 950 С в течение5 89737 1 О мин) и до 1050 ОС (в течение 5 мин . Температуру поверхности заготовок фиксируют с помощью переносной контактной термопары. Температуру конца и время выдержки на воздухе определя ют на основе тарировочных испытаний по нагреву и охлаждению заготовок из стали ОХ 18 Н 5 Г 12 АБ с зачеканенными в поверхностные и центральные слои заготовки термопары. Контроль качества в поверхностных слоев заготовки проводят на основе визуальных наблюдений. На заготовках откованных с подогре)вами по обычной технологии, практически по всей поверхности имеется сетка мелких трещин, с наличием трех глубоких надрывов на одной из поковок. На заготовках, откованных с применением промежуточной выдержки на воздухе в процессе подогревов, только на ряде 20 участков поверхности имеется сетка мелких трещин. Рваных и глубоких раз" рывов не наблюдается.Предложенный способ по сравнению с известными обладает следующими пре-И имуществами: увеличивается пластичность .поверхностных слоев заготовки; уменьшается поверхностное дефектообразование. е Формула изобретенияСпособ нагрева заготовок передковкой, заключающийся в том, что заготовку помещают в нагревательнуюпечь, выдерживают до достижения поверхностными слоями заготовки ковочной температуры, удаляют ее из печии выдерживают на воздухе, о т л и -ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюулучшения качества поверхностных слоев заготовки за счет уменьшения интенсивности роста зерен при подогревах, выдержку на воздухе производятдо достижения поверхностными слоямизаготовки температуры., которую имелицентральные слои .при удалении ее изпечи, а затем снова помещают заготовку в печь.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Ковка и объемная штамповка стали. Справочник под ред. М. В. Сторожева. М., "Машиностроение", 1967,с. 1, 07.2, Тюрин В. А. Теория и процессыковки слитков на прессах. М., ",Машиностроение", 1979, с. 171,167, рис. 4.37 г. (прототип).897372 Составитель О. Корабельниковедактор С. Тимохина Техред Е,Харитончи Корректор С. Щомак Заказ 1809/1 10ау =Тф Тираж 701 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 13035, Москва, Ж, Раушская наб., д.