Способ изготовления биметаллического инструмента Советский патент 1980 года по МПК C21D8/00 C21D9/22 

1

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении штампов, пресс-форм и литьевых форм.

Известен способ получения формовочных инструментов, включающий отжиг заготовки, повторный нагрев заготовки до температуры на 10-30 С ниже точки А, выдержку в течение 1-3 ч, подстуживание до 200-350 с, изотермическое выдавливание рабочей фигуры, закалку и отпуск flj. При изготовлении инструментов известным способом изотермического выдавливания проявляется действие эффекта структурной сверхпластичности, что способствует снижению усилия выдавливания.

Известен способ изготовления формовочных инструментов, включающий отжиг биметаллической поковки с отштампованной в черновом исполнении рабочей фигурой, нагрев поковки до температуры аустенизации плакирующего слоя, подстуживание до температуры относительной устойчивости аустенита этого.слоя, выдержку для превращения аустенита основы поковки, вы давливание рабочей фигуры, закалку и

отпуск 2J. В результате выдержки твердость основы по отношению к твердости плакирующего слоя возрастает, что способствует качеству воспроизведения выдавдиваемой фигуры и снижению коробления поковки при последующей закалке. ,

При получении инструментов с пла, кирующим слоем из стали карбидного класса усилие при выдавливании фигуры очень велико, что связано с необходимостью применения мощных прессов и массивной технологической оснастки. Отмеченный недостаток обусловлен 15 тем, что твердость переохлажденного аустенита сталей этого класса в противопрложность сталям некарбидного класса при температурах выдавливания ЗЗО-бБО С значительно вьше твердости 20 перлита той же стали.

Цель изобретения - снижения усилия выдавливания.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе изготовления 25 биметаллического инструмента, преимущественно с плакирующим слоем из материала карбидного класса, включающем штамповку, отжиг, нагрев под закалку, выдержку, подстуживание до 30 температуры относительно устойчивоеTi аустенита плакирующего слря, выдержку, выдавливание рабочей фигуры, закалку и отпуск, нагрев под закалку осуществляют до температуры на 10ЗО С ниже точки А плакирующего слоя а после выдавливания рабочей фигуры производят нагрев .до температуры закалки плакирующего слоя и охлаждение с выдержкой, при температуре относительной устойчивости аустенита.

Сопоставление экспер}1Ментальных кривых показало, что твердость плакирующего слоя после обработки образцов под выдавливание предложенным способом ниже твердости при тех же температурах испытания образцов, подвергнутых обработке по прототипу.Так например, при температурах вьщавливания 300 и 500 С соотношение твердостей составляет соответственно 0,44 и 0,72, что свидетельствует о преимуществе Предложенного способа перед прототипом в частиснижения услий выдавливания рабочих фигур. Относительная твердость плакирующего сло при сравнительных температурах (350 и составляет после обработки под выдавливание в соответствии с предложенным способом 0,80 и 0,73, а при обработке по прототипу - 1,95 и 1,09.

Пример. Изготавливалась из сталей 40Х (основа) и РбМБ (плакирующий слой ) партия мастер-матриц для получения пуансонов пресс-формы вилка штепсельная. Для этого биметаллические поковки с предварительно отштампованными рабочими фигурами никелировали для предупреждения окалинообразования и подвергали полному отжигу под слоем графита. Затем поковки вновь нагревали до температуры на 10-30 С ниже точки А плакирующего слоя 820с) и при этой температуре выдерживали в печи 2 ч. В результате выдержки исходный перлит основы поковки превращался в аустенит, а плакирующий слой не претерпевает фазового превращения, но становится более мягким и пластичным. Затем поковки охлаждали до 280-ЗОО С, выдерживали при этой температуре в печи для превращения аустенита основной стали 40Х в бейнит, после чего производили на гидропрессе изотермическое выдавливание рабочих фигур с использованием мастер-пуансона.

После выдавливания рабочих фигур поковки повторно нагревали до температуры закалки плакирующего слоя (1240-126ос Ь азатем охлаждали и выдерживали в печи, имеющей температуру, соответствующую температуре выдавливания (280-ЗОО с) в течение 20 мин. Вслед за этим поковки закаливали, подвергали отпуску в режиме плакирующей стали и осуществляли размерно-чистовую обработку посадочных

мест и полировку рабочих фигур..

Опробование предложенного способа показало, что он обеспечивает, в противоположность прототипу, возможность пластического формообразования

5 пространственно сложных рабочих фигур инструментов, плакированных материалами карбидного класса при температурах теплой деформации, что упрощает технологию и те,м самым расширяет

Q область использования износостойких плакирующих материалов, что повышает эксплуатационный ресурс формовочных инструментов в 2-3 раза.

ФЬрмула угэобретения

Способ изготовления биметаллического инструмента, преимущественно с плакирующим слоем из стали карбидного

класса, включающий штамповку, отжиг, нагрев под закалку, выдержку подстуживание до температуры относительной устойчивости аустенита плакирующего слоя,выдержку, выдавливание рабочей

фигуры, закалку и отпуск, о т л и чающийся, тем, что, с целью снижения усилия выдавливания, нагрев под закалку сначала осуществляют до температуры на 10-30 С ниже точки А

плакирующего слоя, а после вьщавливания рабочей фигуры - до температуры закалки плакирующего слоя и проводят закалку с выдержкой при температуре относительной устойчивости аустенита.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР 673660, кл. С 21 D 7/14, 1978.

2.Повышение качества и эффективнести изготовления технологической

оснастки методом пластического деформирования. Сб. Таллин, 1977, с. 116119.