Способ изготовления биметаллических изделий Советский патент 1978 года по МПК B23P3/02 

Полученную поковку вначале отпускают по режиму материала основы, затем механически обрабатывают, а при необходимости повышения твердости повторно закаливают. Пример. При изготовлении толкателя клапана двигателя Д-240 в биметаллическом исполнении плакирующую заготовку из стали ШХ15 толщиной 5 мм с наваренной на него прокладкой толщиной 1 лгм из стали 10 подвергают импульсному пагружению в процессе детонации заряда взрывчатого вещества из ам:монита 6ЖВ толщиной 15 мм, который устанавливают на торцовую поверхность с перекрытием по контуру и инициируют с торца. При этом детонационная волна распространяется вдоль торцовой товерхности, обеспечивая равномерное напружение всей поверхности ударными волпами. После чего плакирующую заготовку устанавливают в углубление в торце основы из стали 45 и на прессе заеальцовывают ее по контуру. Собранную заготовку нагревают до 1100-.1150° С, а затем подстуживают до 1050-100:0° С, выдавл-ивают головку толкателя одновременно со сваривапием частей, составляющих заготовку, охлаждают проточным воздухом до 550- 500° С, выдерживают при этой температуре 10 мин, после чего осуществляют закалку в масло. Полученную поковку вначале отпускают при 350° С, затем механически обрабатывают, повторно закаливают плакирующий слой токами высокой частоты с нагрева до 900- 920° С и отпускают при 180° С. Твердость материала основы толкателя клапана равна HRc 34-38, а плакирующего слоя после повторной закалки - HRc 62-64. Такой способ изготовления повыщает ударную вязкость материала изделия, в том числе и биметаллического соединения, на 30-60%. Эффект достигается импульсным нагружением в пределах зоны упруго-пластической деформации в результате измельчения зерна при нагреве перед пластической деформацией, увеличивающего суммарную степень деформации -множественным скольжением, поскольку возмущения, распространяющиеся в материале в волн напряжения, активируют выделение s-фазы и создают высокоугловые подвижные границы зерен, двойники и линии скольжения, что обеспечивает в процессе проходящей рекристаллизации и перекристаллизации превышение скорости образования зародыщей зерен над их ростом. Кроме того, неравновесное состояние кристаллической рещетки с повышенной потенциальной энергией интенсифицирует а в у-превращение и позволяет вести нагрев с более высокими скоростями из-за увеличивающейся теплопроводности и возможности прохождения микродеформаций по непараллельным плоскостям скольжения. Выдержка при охлаждении в течение мин в интервале 500-700° С повыщает ударную вязкость материала за счет выравнивания температуры изделия по сечению с одновременной перестройкой и перераспределением дислокаций переползанием, что уменьшает величину термических и структурных напряжений. Использование предлагаемого способа обеспечивает улучщение физико-механических свойств материала изделия; повыщение равномерности пластического течения материалов, составляющих заготовку, и повышение прочности материала изделия и биметаллического соединения, а также уменьщение коробления изделия при закалке. Формула изобретения Способ изготовления биметаллических изделий, включающий сборку основы заготовки с промежуточной прокладкой и плакирующим слоем, нагрев заготовки до температуры пластической деформации плакирующего слоя, горячую деформацию, закалку и отпуск по режиму материала основы, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности, перед оборкой материал заготовки с больш:им сопротивлением пластическому деформированию подвергают импульсному нагружению в пределах зоны упруго-пластической деформации, а нагрев под горячую деформацию ведут по режиму материала, не подвергшегося импульсному нагружению, при этом после горячего деформирования производят охлаждение до температуры 500-700° С, выдерживают при этой температуре в течение 5-60 мин, после чего осуществляют закалку.