Способ изготовления прутков и профилей из жаропрочных труднодеформируемых сплавов на никелевой основе Советский патент 1975 года по МПК B21C23/08 B21C23/32 B21J1/04 

прогрева металла. Нагретые заготовки поштучно подают в подогретый закрытый контейнер гидравлического пресса, покрывая их в процессе транспортировки слоем технологической смазки, например стекла. Диаметр рабочей полости коптейнера на 10-15 мм превышает диаметр заготовки. Ходом прессштемпеля пресса заготовку осаживают (подпрессовывают), пока ее диаметр не сравнивается с диаметром полости контейнера. Подпрессованную заготовку .выдерживают в контейнере при полном давлении (т. е. при номинальном усилии пресс-штемпеля, необходимом для подпрессовки) в течение 10-20 с. После снятия давления заготовку охлаждают в контейнере 2-3 мин, а затем выталкивают из него и охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Операция подпрессовки с выдержкой при постоянном давлении имеет целью разрушить литую структуру заготовки с попутной заваркой микропустот н трещин в металле и способствует форсированию процесса рекристаллизации, в результате чего предельно повышаются пластические характеристики материала заготовки. Степень деформации при данной схе.ме подпрессовкн составляет 15-20%.

К одному из торцов каждой заготовки прикрепляют (например, путем точечной электросварки в нескольких местах) технологическую шайбу, представляющую собой сплошной диск того же диаметра, что и заготовка, изготовленный из более пластичного металла, чем материал последней, в частности из малоуглеродистой стали. Кроме высокой пластичности при температуре прессования, материал технологической шайбы должен сочетать другие физические характеристики, а именно достаточную вязкость в условиях прессования, малую теплопроводность и достаточно высокую точку плавления, превышающую максимальную, температуру прессования. Примером другого материала, отвечающего указанным требованиям, является графит.

Толщину шайбы в выбирают из следующего соотношения:

Дк-Дпп

b а

где: а - поправочный коэффициент, учитывающий физические свойства выбранного материала шайбы и величину коэффициента вытяжки при прессовании. Для шайб из малоуглеродистой стали при коэффициенте вытяжки А 13,0-16,0 а 1;

Д1( - диаметр отверстия рабочей втулки контейнера;

Дпр-диаметр прессуемого прутка или приведенный диаметр прессуемого профиля некруглого сечения.

Заготовки вместе с шайбой загружают в нагревательное устройство, например, соляную ьапну с расплавом хлористого бария, и нагревают до 1120-1160°С с выдержкой при этой температуре в течение 15-25 мин., после чего поштучпо подают в контейнер гидравлического пресса, предварительно подогретый до 480-5UO C. Заготовки при загрузке в контейнер ориентируются таким образом, чтобы технологическая шайба располагалась между заготовкой и плоской матрицей. Во

время загрузки заготовки покрывают слоем стеклянной смазки любым из известных способов, например путем обертывания в лист стеклоткани. Предлагаемый процесс можно осуществлять и без применения смазок. Продолжительность загрузки в контейнер не должна превышать 1 мин во избежание захолаживания заготовки.

Под воздействием этого усилия прессования в начальный момент процесса технологическая шайба создает некоторое противодавление, способствующее более равномерному распределению деформаций в металле заготовки. После этого начинается процесс истечения через очко матрицы сначала центральtioro участка материала технологической шайбы, а затем и металла заготовки.

В процессе истечения материал шайбы образует упругую кольцевую зону в месте сопряжения матрицы с контейнером, имеющую

в сечении форму разнобедренного треугольника, углы которого при основании равны примерно 45° каждый. Таким образом, процесс прессования практически ведут через коническую матрицу, направляющий конус

которой образован не из материала последней, а из материала технологической шайбы. Надлежащий подбор физико-механических свойств и толщины шайбы обеспечивает автоматическое поддержание указанного направляющего конуса на протяжении всего цикла прессования. Скорость прессования, т. е. скорость перемещения главного плунжера или пресс-штемпеля пресса, в ходе цикла должна составлять 1,8-6,0 мин.

Предмет изобретения

Способ изготовления прутков и профилей из жаропрочных труднодеформируемых сплаВОВ па никелевой основе путем отжига литых заготовок при температуре выше точки растворимости у -фазы, охлаждения с печью до температуры, обеспечивающей дисперсное распределепие v - фазы, последующего охлаждения до комнатной температуры и горячего прессования с применением пластичной шайбы, устанавливаемой на заходный торец матрицы, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности процесса, стойкости инструмента и качества изделий, а также снижения усилия прессования, отжиг заготовок производят при 1200-1230°С с выдержкой 2-3 ч, охлаждении с печью до 950-750°С со скоростью

0,3-Г/мин и последующем охлаждении на 5 воздухе до комнатной температуры, перед прессованием нагревают заготовки до 1100-1140°С и производят подпрессовку их в закрытом объеме со степенью деформации 15-20%, по завершении которой выдержи-5 6 вают под полным усилием в течение 10-20 с, а прессование проводят при 1120-1160°С через плоскую матрицу со скоростью 1,8-6 м/мин.