Способ обработки заготовок Советский патент 1992 года по МПК C21D3/00 C21D5/00 

Изобретение относится к теплой обработке металлой давлением и может быть использовано для деформирования металлов и сплавов с относительно низким уровнем пластических свойств, например, высокопрочных чугунов при действии тока высокой плотности.

Известен способ термоциклической обработки чугуна, по которому проводят многократные нагревы (8-10 раз) со скоростью более 40-50 град/мин до температур на 30- 50°С ниже ACI и выдержки 5-50 мин с после- дующим охлаждением со скоростью, превышающей скорость нагрева с целью повышения вязкости и понижения порога хладноломкости высокопрочного чугуна.

Основным недостатком известного способа является то, что продолжительность одного цикла значительна и не позволяет использовать способ в процессе деформирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявленному способу является способ обработки заготовок, преимущественно чугунных, включающий нагрев заготовок пропусканием тока высокой плотности в импульсном режиме с одновременным деформированием.

Недостатком способа-прототипа является то, что из-за значительной амплитудной плотности тока, очень малой длительности импульсов и ограниченной частоты посылки импульсов тока не представляется возможным существенно повысить пластичность чугунных заготовок в процессе деформирования.

Цель изобретения - повышение пластичности заготовок. Поставленная цель достигается тем, что в известном способе обработки заготовок, преимущественно чугунных, нагрев заготовки ведут током плотностью 10-25 А/мм2, с частотой импульсов 0,1-18 Гц и при длительности импульсов 2 с.

Способ осуществляется следующим образом.

Через образец серого высокопрочного чугуна с содержанием основных легирующих элементов: 3,3% С, 2,4% Si пропускают прерывно ток плотностью 10-25 А/мм2, с частотой импульсов 0,1-18 Гц при длительСО

С

sj

о

00

о ел о

ности импульса 2. 10-4 с и деформируют, например, растяжением. Процесс деформации существенно зависит от характера действующего тока: продолжительность течения и величина работы разрушения примерно в 2 раза больше при прерывном действии тока, чем при непрерывном при тех же параметрах нагрева (до температуры 590°С) и той же скорости деформирования. Несмотря на то, что непрерывный ток промышленной частоты той же плотности, что и прерывный существенно повышает пластичность чугуна и интенсифицирует пластическое течение, при прерывном характере действующего тока сосредоточенная деформация протекает с меньшей скоростью падения напряжения, с существенным увеличением активного объема пластической деформации. Такое течение высокопрочного чугуна при электротермо- циклированном характере тока аналогично режиму сверхпластической деформации. При увеличении частоты посылок тока степень деформации возрастает, а скорость падения нагрузки уменьшается.

На чертеже представлены характерные диаграммы деформации чугунного образца без воздействия током (кривая 1) и с одновременным воздействием в процессе деформирования прерывным (кривые 2-5) переменным током. Плотность тока и длительность импульсного воздействия были постоянны и соответственно были равны 17 А/мм2 и 2,5. с. Частоты импульсного воздействия изменялась от 0,1 Гц (кривая 2) до 18 Гц (кривая 5). За пределом этого диапазона частот характер пластического течения изменяется: при частоте менее 0,1 Гц происходит хруп кое разрушение образца, а при частотах воздействия более 18 Гц де- 0 формация протекает также, как при воздействии непрерывным переменным током.

При выходе за максимальные значения диапазона плотности тока - 25 А/мм2 и длительности импульсного воздействия 4 с образец чугуна быстро разрушается из-за значительного теплового разогрева. При плотности тока меньше 10 А/мм2 и длительности импульсного воздействия меньше 2. 10 с повышение пластичности чугуна несущественно.

Формула изобретения Способ обработки заготовок, преимущественно чугунных, включающих нагрев заготовок пропусканием тока высокой плотности в импульсном режиме с одновременным деформированием, отличающий- с я тем, что, с целью повышения пластичности, нагрев заготовки ведут током плотностью 10-25 А/мм, с частотой импульсов 0,1-18 Гц и при длительности импульса 2. .

5

0

5

0

Использование: в обработке металлов давлением, в частности для повышения пластичности хрупких и труднодеформируемых металлов и сплавов при воздействии токами высокой плотности. Сущность способа заключается в нагреве чугунных заготовок пропусканием тока плотностью 10-25 А/мм с частотой импульсного воздействия 0,1-15 Гц при длительности импульсного воздействия 2, с и последующее его деформирование. 1 ил.

6, НПа

I

Зефсрармация