СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ Российский патент 1999 года по МПК B21D51/00 B21C23/08 B21D41/04 

Описание патента на изобретение RU2136425C1

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из алюминиевых сплавов методом горячей деформации.

Известен способ изготовления полых деталей из трубчатых заготовок алюминиевых сплавов, включающий прессование трубчатой заготовки, холодную деформацию, закалку со скоростью охлаждения 700oC/с и клепку для окончательного изготовления детали (И.С. Голубев, А.В. Самарин, Москва, Машиностроение, 1991, с. 587, cc. 338-339).

Недостатком этого способа является низкая коррозионная стойкость основной несущей части детали, производительность труда и малый коэффициент использования металла.

Ближайшим аналогом заявленного способа является способ изготовления полых деталей из трубчатых заготовок из алюминиевых сплавов, включающий нагрев слитка, получение трубчатой заготовки прессованием слитка, закалку, состоящую из нагрева, выдержки и охлаждения и окончательное формоизменение (см. Л. С. Каган и др. "Прогрессивная технология прессования бурильных труб переменного сечения из алюминиевых сплавов", Москва, Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований цветной металлургии, 1969 г., стр. 36-39, 41).

Недостатком этого способа является низкая коррозионная стойкость изделия из-за неоднородности структуры, а также низкий выход годного из-за брака по геометрии.

Предлагается способ изготовления полых деталей из трубчатых заготовок алюминиевых сплавов, включающий нагрев слитка, получение трубчатой заготовки прессованием слитка с коэффициентом вытяжки 30-200 и одновременной закалкой со скоростью охлаждения 1-50oC/с и холодную деформацию. Затем трубчатую заготовку нагревают и обжимают в матрице и окончательно закаливают.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что предварительную закалку проводят одновременно с прессованием трубчатой заготовки со скоростью охлаждения 1-50oC/с, а прессование ведут с коэффициентом вытяжки 30-200.

Техническим результатом является повышение коррозионной стойкости деталей и выхода годного.

Предлагаемый способ обеспечивает получение трубчатой заготовки с нерекристаллизованной структурой и заданной степенью распада твердого раствора, что позволяет при дальнейшей горячей деформации в матрице подучить однородную структуру. Это обеспечивает повышение коррозионной стойкости детали. Заданная степень распада твердого раствора увеличивает способность к горячей деформации, обеспечивая тем самым получение изделия требуемой геометрии, повышая выход годного.

Проведение процесса по режимам ниже предлагаемых, ведет к потере устойчивости трубчатой заготовки при обжиме, что не позволяет получить изделие требуемой геометрии.

Проведение процесса по режимам выше предлагаемых приводит к уменьшению деформационной способности трубчатой заготовки, что не позволяет получить изделие требуемой геометрии.

И в том, и в другом случаях, вследствие указанных технологических причин не удается осуществить получение деталей из трубчатой заготовки.

Примеры осуществления способа
Для изготовления тяг самолета получали трубчатые заготовки из алюминиевого сплава Д16. Слиток ⊘ 130 мм из этого сплава нагревали при 400oC в течение 30 мин, и затем прессовали трубу ⊘ 53х1,5 мм с коэффициентом вытяжки 26; 30; 110; 200, одновременно во время прессования, проводят закалку со скоростями охлаждения 0,5;1;25;60 и 60oC/с. Полученные трубы подвергали холодной деформации со степенью деформации 12% и получали трубную заготовку ⊘ 52х1,5 мм. Трубные заготовки обжимали в контейнере при температуре 485oC для получения такой детали - тяги управления самолетом. Тяги закаливали окончательно по режиму: нагрев при 495+5oC в течение 30 мин с охлаждением со скоростью 400oC/с. Из десяти заготовок было получено десять деталей, соответствующих требуемой геометрии.

Полые детали - тяги управления - не удалось получить по режимам ниже и выше предлагаемых, т.к. трубчатая заготовка не устойчива и получить точную геометрию невозможно.

Такие же тяги управления были изготовлены по известному способу-прототипу. Для этого слиток ⊘ 130 мм на того же сплава Д16 нагревали при 400oC в течение 30 мин, и затем прессовали трубу ⊘ 60x5 мм с коэффициентом вытяжки 18, отжигали при 380oC в течение двух часов, подвергали холодной деформации со степенью 60% и полученную трубчатую заготовку 52х1,5 мм закаливали по режиму: нагрев при 495+5oC в течение 20 мин, и охлаждали со скоростью 500oC/с. Трубчатые заготовки обжимали в матрице при 485oC для получения полой детали - тяги управления самолетом.

Тяги закаливали окончательно по режиму: нагрев при 495+5oC в течение 30 мин, с охлаждением со скоростью 400oC/с.

Из десяти заготовок было получено восемь деталей, соответствующих техническим условиям (ТУ).

Полученные тяги управления были испытаны на коррозионную стойкость по ГОСТ 9.021-74. На тягах управления, изготовленных по предложенному способу, коррозионная стойкость характеризуется глубиной межкристаллитной коррозии не выше 0,15 мм, соответствовала требованиям ТУ. На тягах, изготовленных по известному способу, глубина межкристаллитной коррозии достигала 0,8 мм, что не соответствует ТУ.

Предложенный способ позволяет повысить коррозионную стойкость в 4-6 раз и выход годного на 15-20%, что при высокой стойкости алюминиевых сплавов позволяет снизить себестоимость деталей.

Похожие патенты RU2136425C1

название год авторы номер документа
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ 1998
  • Муратов Р.И.
  • Крастилевский А.А.
RU2136426C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ПЕНОАЛЮМИНИЯ 2001
  • Арбузова Л.А.
  • Комов В.И.
  • Лебедев В.И.
  • Старовойтенко Е.И.
RU2202443C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА И ИЗДЕЛИЕ, ПОЛУЧЕННОЕ ЭТИМ СПОСОБОМ 2000
  • Игуменов А.А.
  • Вальков В.Я.
  • Буданов В.М.
  • Каблов Е.Н.
  • Ткаченко Е.А.
  • Фридляндер И.Н.
RU2184174C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ ЦИРКОНИЕВЫХ СПЛАВОВ 1996
  • Актуганова Е.Н.
  • Заводчиков С.Ю.
  • Котрехов В.А.
  • Лосицкий А.Ф.
  • Шевнин Ю.П.
RU2110600C1
Способ изготовления прессованных профилей из высокопрочных деформируемых алюминиевых сплавов системы Al-Zn-Mg-Cu с добавками переходных металлов 2019
  • Захаров Валерий Владимирович
  • Телешов Виктор Владимирович
  • Снегирёва Лариса Александровна
  • Запольская Виктория Валерьевна
  • Чугункова Галина Михайловна
  • Павлюченко Сергей Николаевич
  • Денищев Тимофей Вячеславович
  • Быстрюкова Тамара Владимировна
  • Иванов Андрей Александрович
RU2733233C1
Способ изготовления холоднокатаных трубных изделий из сплавов циркония с высокой коррозионной стойкостью (варианты) 2023
  • Филатова Надежда Константиновна
  • Нестерова Нина Васильевна
  • Заводчиков Александр Сергеевич
  • Ожмегов Кирилл Владимирович
  • Маркелов Владимир Андреевич
  • Сабуров Николай Сергеевич
RU2823592C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ 2005
  • Сухих Александр Ювенальевич
RU2298593C1
ЗАГОТОВКА ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ОСЕСИММЕТРИЧНЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ПОРОШКОВ 1990
  • Катуков С.А.
  • Казберович А.М.
  • Буславский Л.С.
RU1739583C
Способ получения трубных изделий из сплава на основе циркония 2019
  • Новиков Владимир Владимирович
  • Кабанов Александр Анатольевич
  • Никулина Антонина Васильевна
  • Маркелов Владимир Андреевич
  • Саблин Михаил Николаевич
  • Филатова Надежда Константиновна
  • Соловьев Вадим Николаевич
  • Ожмегов Кирилл Владимирович
  • Чинейкин Сергей Владимирович
  • Лозицкий Сергей Васильевич
  • Зиганшин Александр Гусманович
RU2798022C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ МАЛОЛЕГИРОВАННЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2001
  • Сигалов Ю.М.
  • Полькин И.С.
  • Галкин М.П.
  • Иванов Ю.В.
  • Синев Е.В.
RU2198237C2

Реферат патента 1999 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПОЛЫХ ДЕТАЛЕЙ ИЗ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении деталей из алюминиевых сплавов методом горячей деформации. Способ изготовления полых деталей из алюминиевых сплавов включает нагрев слитка, получение трубчатой заготовки прессованием слитка с коэффициентом вытяжки 30-200 и одновременной предварительной закалкой со скоростью охлаждения 1-50oС/с и холодную деформацию. Затем трубчатую заготовку нагревают и обжимают в матрице и окончательно закаливают. Техническим результатом изобретения является повышение коррозионной стойкости деталей.

Формула изобретения RU 2 136 425 C1

Способ изготовления полых деталей из трубчатых заготовок из алюминиевых сплавов, включающий нагрев слитка, получение трубчатой заготовки прессованием слитка, холодную деформацию, закалку, состоящую из нагрева, выдержки и охлаждения, и окончательное формоизменение, отличающийся тем, что закалку ведут предварительно перед холодной деформацией одновременно с получением трубчатой заготовки с коэффициентом вытяжки 30-200 и со скоростью охлаждения 1-50oС/с, а в ходе окончательного формообразования заготовку нагревают, обжимают в матрице и окончательно закаливают.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 1999 года RU2136425C1

Каган А.С
и др
Прогрессивная технология прессования бурильных труб переменного сечения из алюминиевых сплавов.-М.: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований цветной металлургии, 1969, с.36-39, 41
Горбунов М.Н
Штамповка деталей из трубчатых заготовок.-М.: Машгиз, 1969, 31-81, 99-109
Голубев И.С
и др
Проектирование конструкций летательных аппаратов.-М.: Машиностроение, 1991, с.338-339
Способ прессования изделий из алюминиевых сплавов 1977
  • Белов Александр Федорович
  • Микляев Петр Григорьевич
  • Гильдергорн Мэлис Семенович
  • Дуденков Вячеслав Михайлович
SU667267A1
US 5463886, 06.05.91
ДАЛЬНОМЕР 1992
  • Часовской Александр Абрамович
RU2010158C1

RU 2 136 425 C1

Авторы

Муратов Р.И.

Крастилевский А.А.

Даты

1999-09-10Публикация

1998-04-01Подача