Способ изготовления изделий из тугоплавких металлов и сплавов

.И. и дрОбра спла ние ти бпоп.1, оттем, что заднюсмеси алюмобордиого раствора ичаюшайбу выСпо й с яалняют из екла и в силикатноготрисиликата натрия 4. Способ пощ и й с я тем,полняют из смеси ичаюшайбу вытного сте о т заднюоросил ест СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБР(56) Корнеев Н ботка давлением тугоплавких металлов ивов, М.: Металлургия, 1967, с. 55,Ерманок М,З. и др. Прессоватановых сплавов. М.; Металлургия,1979, с, 110-111,Авторское свидетельство СССРУ 431923, кл. В 21 С 23/32, 1969.Авторское свидетельство СССРВ 433939, кл. В 21 С 23/32, 1969.Манегин Ю.В. и др, Стеклосмазкии защитные покрытия для горячей обработки металлов. М.: Металлургия,1978, с. 85-110.Прозоров Л.В. Прессование сталии тугоплавких сплавов. М.: Машиностроение, 1969, с. 126-128.(54)(57) 1. СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ, включающий нагрев слитка, нанесение теплозащитного покрытия из двуокиси циркония на рабочие поверхности матрицы, размещение на матрице передней смазочной шайбы, слитка в контейнере и задней смазочной шайбы назаднем торце слитка, его распрессовку и нрессование, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышениявыхода годных изделий за счет исключения окисления слитка при нагреве и ф уменьшения пресс-утяжины, снижения энергоемкости за счет уменьшения усилия прессования, а также улучше-. ния санитарно-гигиенических Условий путем исключения вредных для персонала ядовитых газовыделений при нагреве слитка, перед нагревом слиток алитируют, на рабочие поверхности матрицы наносят смазочный слой из коллоидно-графитового препарата, а заднюю смазочную шайбу выполняют иэ материала стемпературой размягченияна 450- -700 Сииже температурыиагрева слитка.2. Способ по п.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что заднюю смазочную шайбу выполняют из смеси доменного шлака и водного раствора трисиликата натрия.С: ла и водного раствора трисиликата натрия.5. Способ по и.1, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что заднюю шайбу выполняют из смеси графита и асб а6. Способ по п,1, о т л и ч а ю -щ и й с я тем, что заднюю шайбу выполняют в виде двух коаксиально расположенных слоев, при этом внешнийслой - из материала с температуройразмягчения на 650-750 С ниже температуры нагрева слитка, а внутренний - из материала с температуройразмягчения на 150-450 С выше темпе1192874 5 35 40 45 ратуры нагрева слитка, диаметр внутреннего слоя составляет 0,7-0,8 диаметра внешнего слоя.7, Способ по п. 6, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что внешний слой задИзобретение относится к обработкеметаллов давлением, в частности кполучению изделий методом прессования, и может быть использовано приизготовлении изделий из тугоплавкихМеталлов и сплавов, например молибденовых сплавов.Цель изобретения - повышение выхода годных изделий за счет исклю 10чения окисления слитка при нагревеи уменьшения пресс-утяжины, снижение энергоемкости за счет уменьшения усилия прессования, а такжеулучшение санитарно-гигиеническихусловий путем исключения вредныхдля персонала ядовитых газовыделений при нагреве слитка.Способ осуществляют следующим образом,Слиток алитируют, нагревают, помещают в контейнер за передней смазочной шайбой, выполненной из любого материала, например графита,причем на рабочих поверхностях мат 25рицы предварительно создается смазочный слой распылением коллоидно-графитового препарата. Затем устанавливают заднюю смазочную шайбу из материала с температурой размягчения на450-700 С ниже температуры нагреваслитка, после чего последний распрессовывают и прессуют,За счет алитирования на поверхности слитка создается жаропрочный защитный слой, который позволяет уменьшить окисляемость слитков при нагреве и исключить выделение летучих ядовитых окислов молибдена в рабочее пространство цеха и, кроме того, обеспечивает снижение контактного трения при прессовании за счет низкого сопротивления сдвигу в поверхностном защитном слое, состоящем, в основном, из интерметаллических соеней шайбы выполнен из смеси боросиликатного стекла и водного раствора трисиликата натрия, а внутренний - из порошка керамического материала на основе шамота. динений с высоким содержанием алюминия. Двухслойная теплозащита поверхностей матрицы двуокиси циркония и коллоидно-графитового препарата позволяет повысить ее стойкость. Дополнительное покрытие из коллоидно-графитового препарата сдерживает смыв металлом теплозащитного покрытия из двуокиси циркония и снижает контактное трение.Задняя смазочная шайба изготавливается из порошка стекла, температурная область размягчения которого на 450-700 С ниже температуры нагрева слитка. Материал задней шай- бы успевает оплавиться в месте контакта с нагретой заготовкой до распрессовки слитка и заполнить зазор между втулкой контейнера и слитком. Оплавленная масса стекла при распрессовке выполняет функцию смазки. Этим обеспечивается снижение контактного трения и., как следствие, уменьшение длины пресс-утяжины на пресс-изделии. Кроме того, задняя шайба выполняет функцию дополнительного технологического объема, что позволяет осуществить процесс прессования практически без прессостатка.,Возможно использование заднейшайбы из двух концентричных слоев:внутреннего из тугоплавкого и внешнего легкоплавкого материалов. Внутренний слой задней шайбы изготавливают,например, из порошка керамического материала с температуройперехода из хрупкого состояния в высоковязкое на 150-450 С выше температуры нагрева слитка иимеет размер0,7-0,8 диаметра шайбы, Наружныйслой задней шайбы изготовлен из стеклопорошка, температурная область размягчения которого на 750-650 С ниже9температуры нагрева заготовки,з 1192874 4При прессовании наружный слой время выдержки под зеркалом расплашайбы плавится до распрессовки слит- ва 50 мин.ка,и успевает заполнить зазор между Алитированный слиток нагревают ввтулкой контейнера и слитком, что индукционной печи до 1450 С На матобеспечивает снижение контактного 5 рицу наносят покрытиеие из двуокиситрения по поверхности заготовки. циркония газоплазменнымзменным методом, аВнутренний слой шайбы имеет темпе- затем, подогрев ее до 200 С, напыпяратурный интервал перехода в высоко- ют слой коллоидн -г фоллоидно-графитового превязкое состояние выше температуры парата марки ЭЛПВ сс помощью спреернагрева слитка и за счет использо ной установки в ысокого давления.вания порошка такого материала кон- При прессовансовании используют смазочтактное трение по торцу заготовки ную переднюю и заднюю шайбы Заднююувеличивается. Совместная функция шайбу изготовляют и бовляют из порошка боронаружного и внутреннего слоев задней силикатного стекла скла с температуройшайбы приводит к уменьшению величи размягчения 875 СС, что на 575 фС нижены пресс-утяжины. температуры нагрева заготовки. СвяэуюП р и м е р 1. Слитки 6110 х 250 мм щее - водный раствор трисиликатамолибденового сплава ВМпрессуют натрия Отпресс 10тпрессовывают 10 полос.на горизонтальном гидравлическом Средний выход год годного состава 71,93.прессе усилием 2000 тс из контейне Выделение летутучих окислов молибденара 6 115 мм при скорости прессования . в окружающую среду не наблюдается,250 мм(с и коэффициенте вытяжки 9 1 П р и м е 3 Ср и м е р . литок перед пресргают алитированию вчерез плоскую матрицу из стали сованием подвергаю45 ХМНФЛ. Переднюю смазочную шайбу расплаве алюминминиевого сплава Апоизготовляют из гранулированного до режиму темпепература расплава 840 Соменного шлака с температ ой азоур " р мяг- время выдержки под зеркалом расплаУчения 1260 С. В качестве связующего ва 50 мин.чиспользуют водныи раствор трисиликата Алитированный слиток наг евагре аютв индукционной печи до 1450 С. НаСлитки перед прессованием подвер- ЗО матрицу наносят покрытие из вгают алити рованию в расплаве алюми- си циркония ге из двуокиниевого сплава Апоя гаэоплазменным метоава. - по режиму: темпе- а затем, подогрев ее до 200 С, напыратура расплава 840 С в емя вь еэ Р д рж- ляют слой коллоидно-графитового преки под зеркалом расплава 50 мин. парата марки ЭЛПВ с помощью спреерАлитированный слиток нагревают в ной установки ыс35в окого давления.индукционной печи до 1450 С. На мат- При прессованииовании используют смарицу наносят покрытие из двуокиси зочную переднюю и заднюю шайбы.циркония газоплазменным методом а1Заднюю ша буй изготовляют из порошзатем, подогрев ее до 200 С,напыпяют ка щелочного боросиликатного стекласлой коллоидно-графитового препарата с температурой размягчени 750 С марки ЭЛПВ с помощью спреерной уста- что на 700 С40яЭниже. температуры нагреновки высокого давления. ва слитка Са. вязующее - водный растПри прессовании используют сма- вор трисиликата натрия. Отпрессозочную переднюю и заднюю смазочные1 полос. Среднии выход годновывают 10 п лч шайбы Заднюю шайбу изго,авливают ,15 тана 71 З" Выделение летучих из порошка бесщелочного алюмобороси- ов молибдена в окружающую средуликатного стекла с температурой разне наблю аетсяд сяемягчения 1000 С, что на 450 С ниже П р и м е р 4. Слиток перед прес- температуры нагрева заготовки. Связу- сованием подвергают алитированию в ющее - водный раствор трисиликата 50 расплаве алюминиевого сплава Апонатрия. Отпрессовывают 10 полос. режиму: температура расплава 840 С,чСреднии выход годного состава 72,617 время выдержки под зеркалом расплава Выделение летучих окислов молибдена 50 мин.в окружающую среду не наблюдается. Алитированный слиток нагревают вП р и м е р 2. Заготовки перед 55 индукционной печи до 1450 С. На матпрессованием подвергают алитированию рицу наносят покрытие из двуокиси в расплаве алюминиевого сплава Ациркония газоплазменным методом, а по режиму: температура расплава 840 С, затем, подогрев ее до 200 С, напы40 5 11928ляют слой коллоидно-графитового препарата марки ЭЛПВ с помощью спреерной установки высокого давления.При прессовании используют смазочную переднюю и заднюю шайбы, Зад 5нюю щайбуизготовляют из порошкабесщелочного алюмоборосиликатногсстекла с температурой размягчения1050 С, что на 400 С ниже температуры нагрева заготовки. Связующееводный раствор трисиликата натрия,Отпрессовывают 10 полос. Средний выход годного состава 65,77,. Выделение летучих окислов молибдена вокружающую среду не наблюдается.П р и м е р 5. Слитки перед прессованием подвергают алитированиюв расплаве алюминиевого сплава А по режиму: температура расплава840 С, время выдержки под зеркаломрасплава 50 мин.Алитированный слиток нагреваютв индукционной печи до 1450 С. Наматрицу наносят покрытие из двуокиси циркония газоплазменным методом,оа затем, подогрев ее до 200 С, напыляют слой коллоидно-графитового препарата марки ЭЛПВ с помощью спреерной установки высокого да.вления.При прессовании используют смазочную переднюю и заднюю шайбы. Заднююшайбу из.готовляют из порошка щелочного боросиликатного стекла с температурой размягчения 700 С, что на750 С ниже температуры нагрева слитка. Связующее - водный раствор трисиликата натрия. Отпрессовывают10 полос. Средний выход годного состава 64,2 Е. Выделение летучих окислов молибдена в окружающую среду ненаблюдается.П р и м е р 6 Слитки перед прессованием подвергают алитированию врасплаве алюминиевого сплава А по режиму: температура расплава840 С, время выдержки под зеркаломо, 45расплава 50 мин,Алитированный слиток нагреваютв индукционной печи до 1450 С.На матрицу наносят покрытие издвуокиси циркония гаэоплазменнымметодом а затем, подогрев ее до200 С, напыпяют слой коллоидно-графитового препарата ЭЛПВ с помощьюспреерной установки высокого давления,55При прессовании используют смазочную переднюю и заднюю шайбы. Заднююшайбу выполняют иэ двух коаксиаль 74 бных слоев. Внутренний слой заднейшайбы изготовляют из порошка керамического материала на основе шамота с температурой перехода их хрупкого состояния в высоковязкое 1900 С,что на 450 С выше температуры нагрева слитка диаметром 0,7 от диаметра шайбы. Внешний слой задней шайбы изготовляют из порошка щелочного боросиликатного стекла с температурой размягчения 700 С, что на50 С ниже температуры нагрева слитка, Связующее - водный раствор трисиликата натрия. Отпрессовывают 10 полос. Средний выход годного состава70,82 Е, Выделение летучих окисловмолибдена в окружающую среду не наблюдается,П ри м е р 7. Слитки перед прессованием подвергают алитированию врасплаве алюминиевого сплава Апорежиму: температура расплава 840 С,время выдержки под зеркалом расплава 50 мин.Алитированный слиток нагревают виндукционной печи до 1450 С. На матРицу наносят, покрытие из двуокисициркония газоплазменным методом, аозатем, подогрев ее до 200 С, напыляют слой коллоидно-графитового препарата марки ЭЛПВ с помощью спреернойустановки высокого давления,При прессовании используют смазочную переднюю и заднюю шайбы. Заднююшайбу выполняют комбинированно издвух коаксиальных слоев. Внутреннийслой - иэ порошка керамического материала на основе шамота с температурой перехода из хрупкого состоянияв высоковязкое 1750 С что на 300 Свыше температуры нагрева слитка диаметром 0,75 диаметра шайбы. Внешнийслой - из порошка щелочного боросиликатного стекла с температуройразмягчения 750 С, что на 00 С нижетемпературы нагрева слитка. Связующее - водный раствор трисиликатанатрия. Отпрессовывают 10 полос. Средний выход годного состава 71,417. Выделение летучих окислов молибдена вокружающую среду не наблюдается.П р и м е р 8. Слитки перед прессованием подвергают алитированию врасплаве алюминиевого сплава А-.7 порежиму: температура расплава 840 С,овремя выдержки под зеркалом расплава 50 мин.Алитированный слиток нагреваютв индукционной печи до 1450 С. На1192 Составитель Е. КрасинскийТехред Ж.Кастелевич Корректор Е. Сирохман Редактор Н. Тупица Заказ 7204/12 Тираж 774 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Иосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная, 4 матрицу наносят покрытие иэ двуокиси циркония газоплазменным методом, а затем, подогрев ее до 200 фС, напыляют слой коллоидно-графитового препарата марки ЭЛПВ с помощью спреерной установки высокого давления.При прессовании используют смазочную переднюю и заднюю шайбы, Заднюю шайбу выполняют двухслойной. Внут- щ ренний слой - нэ порошка керамического материала на основе шамота с температурой перехода из хрупкогоо . состояния в высоковязкое 1600 С, что на 150 С выше температуры нагрева слитка диаметром 0,8 диаметра шайбы. Внешний слой - из порошка щелочного боросиликатного стекла с температу 874 8рой размягчения 800 С, что на 600 Сниже температуры нагрева слитка,Связующее - водный раствор трисиликата натрия. Отпрессовывают 1 О полос. Средний выход годного состава 72,613, Выделение летучих окислов молибдена в окружающую среду не наблюдается.Использование предлагаемого способа повышает выход годных изделий и снижает энергоемкость процесса прессования, а также улучшает санитарно-гигиенические условия в производственных помещениях за счет исклю" чения ядовитых газовыделений прн нагреве слитков и, как следствие, снижает вероятность тяжелых профессиональных заболеваний обслуживающего персонала.