Способ прессования изделий из алюминиевых сплавов Советский патент 1979 года по МПК B21C23/00 

При этом скорость деформации 10 - iO С , что соответствует ско- рости истечения 2-4 м/мин. Ограничение скорости истечения при горячем фессовании без смазки контейнера вызвано тем, что в результате значительной неравномерности деформации наружные слои прессуемых изделий поавержены воздействию значительных растягивающих напряжений. В определенных условиях эти растягивающие напряжения могут привести к образованию поверхностных трещин. Так, при повышении скорости прессования до 5 - 10. м/мин увеличивается тепловой эффект деформации, и температура металла в пластической зоне превышае г критическую температуру, при которой сплав переходит в хрупкое состояние. ,, ,.,.,, ,.,„,,,,,,..,,,,

Другим недостатком указанного спо- соба прессования является то, что неравномерная деформация приводит к неравномерной структуре :пресс-изделий TcakTto Сечению, так и по длине, в результате чего получаются низкие пластические свойства и низкая вязкость разрушения матб{эиала горячепрессбванных изделий.

Цель изобретения - повышение производительности процесса прессования путем увеличения скорости деформации при прессовании нагретых заготовок твердьгх алюыиййевых: сплавов в уеловийх высоко внешнего трения при одновременном повьш1ении пластических свойств и вязкости разрушения материала пресс-изделий.

Это достигается тем, что по предла гаемому способу заготовку выдавливают со скоростью деформации 2-20 сек первоначально в условиях высокого внешнего контактного трения.

Способ осуществляется следующим образом.

Нагретую до 250 - 350°С литую заготовку из алюминиевого сплава по мещают в нагретый до той же т1эмпературы контейнер гидравлического пресса, а затем выдавливают через матрицу. При прессовании труб используют иглу, которая началом процесса располагаетЬя Ъ канале матрицы. Прессование осу ществляют в условиях высокого {сухое, граничное) внешнего трения со скоростью деформаций в пределах 2 - 20 с . Благодаря определенному сочетанию температуры нагрева заготовки и высокой скоfxxiTH деформации, осуществляемой в условиях высокого внешнего трения, из-за

интенсивного скольжения металла по поверхности контейнера, покрытого рубашкой из прессуемого сплава, и боковой поверхности обжимающей части пластичес-..

кой зоны в короткий промежуток времени происходит значительное выделение тепла по контактной поверхности, которое вызывает локальное оплавление металла и образование тонкого слоя расплавленно-

го металла. Этот тонкий слой выполняет при прессовании роль наиболее эффективной технологической смазки. Нарушение установленного.сочетания температуры нагрева заготовки и скорости деформа5 ции приводит к тому, что процесс прёсСования становится неосуществимым. Более низкая температура нагревы заготовки (24,0 С и ниже) не приводит - -к образованию слоя жидкой металличес0 кой смазки и, кроме того, часто приводит к посадке слитка.

Более высокая температура нагрева заготовки (выше 350 С) прив.одит к образованию избытка жидкой металлической смазки, перегреву значительных объемов металла и, .как следствие, появлению поверхностных трещин на прессизделиях.

Установлено, что процесс проходит в устойчивом режиме при температуре нагрева заготовки 250-350 G и средней скорости деформации 2-20 при этом меньшей скорости соответствует большая температура и наоборот.

Начало прессования необходимо осуществлять в .условиях максимального внешнего трения до момента образования жидкой металлической смазки, а затем процесс проводят в условиях гидродинамической металлической смазки.

После образования на контактной поBepxHiqcTY заготовки в контейнере ив обжимающей части пластической зоны тонкого слоя жидкой мёталли 1еской смазки процесс становится во многом похожим на горячую гидроэкструзию, при этом роль прессующей жидкости и смазкой выполняет тончайший слой расплавленного металла.

Пример. Горячим высокоскоростным прессованием на вертикальном прессе (600 т) получают трубы 0 40x36 мм из сплава Д 16.

5 Литые заготовки сплава 0 82x4Ох JU.8O мм. нагревают до 300 - 32О°С и подаю в контейнер, нагретый до той же температуры. Прессование производят на подвижной игле ф 36 мм через плоскую матрицу & 4 о мм без сМазки контейнера. Вытяжка при прессовании jU el9,5 (Bnjiu s 2,97), время прессования

1.5- 2 с, скорость истечения 1,2 -

1.6м/с. Длительность деформации

0,5 - 0,75 с. Средняя скорость деформации при прессовании 4,0 - 6,0 с

Исследования качества поверхности и механических свойств показали, что трубы, отпрес.::ованные по предлагаемому способу, имеют гладкую и блестящую наружную поверхность, более высокие пластические свойства и вязкость разрушения при том же, что и у серийных труб, уровне прочностных свойств. Последнее может быть объяснено тем, что при прессовании с жидкой металлической смазкой структура пресс-изделий получается мелкозернистой и равномерной - как по длине, так и по поперечному сечению.

Следует отметить также, что увеличение скорости деформации более 20 с не имеет смысла, так как при более высоких скоростях появляется проблема, связанная с необходимостью торможения изделия. Кроме того, возможно разрушение изделий гюд действием, инерционных сил.

Изобретение позволяет не менее, чем в 5-6 раз повысить производительность прессов.

Формула изобретения

Способ прессования изделий из алюминиевых сплав ;в, при котором заготовку нагревают до 25О - 35О С и выдавливают через матрицу из нагретого контейнера без смазки, отличающийся тем, что, с целью увеличен ния производительности процесса при одновременном повышении пластических свойств и вязкости разрушения материала прессованных изделий, заготовку выдавливают со скоростью деформации 2 - 20 С- ..

Источники информации, принятые во внимание при-экспертизе

1.Коппашникрв А. И. и др. Г 1дропрессование металлов. М., Металлургия, 1973, с. 245 - 252.

2.Ерманок М. 3. и др. Прессование труб из алюминиевых сплавов. М., Металлургия, 1976j с. 110.