Состав обмазки для технологичес-КОгО иНСТРуМЕНТА Советский патент 1981 года по МПК B21H8/00 B21B19/00 

Изобретение относится к металлургическому производству; и может быт11 использовано на установках для обра ботки металлов давлением в качестве обмазки рабочей поверхности технологического инструмента, например для оправок прошивных станов поперечновинтовой прокатки. Известна обмазка, которая используется для повышения прочности поверхностных слоев изделий из стали. Обмазка представляет собой пасту, которую приготавливают путем смешивания порошка 15%-иого ферросилиция с гидроли зов а иным этилсил катом в пропорции 95 г порошка на 30 г гидролизованного этилсиликата. Обмазку наносят на поверхность изделия, после чего поверхность изделия нагревают до 1 . Недостатком данной обмазки являет ся низкая прочность соединений железо кремний при 1400с и выше, что не по воляет использовать ее для технологического инструмента, работающего в условиях высоких температур Свыше ) и больших.усилий, например при прошивке гильз из тугоплавких металлов. Известна также обмазка, котораясодержит дис илицид молибдена MoSi, окислы SiO, AgjO, 2° ° ZrSiOA. Данная обмазка приготавливается и наносится следукадим -.образом: порошок дисилицида молибдена MoSi, с добавками окислов SiO, CaO смешивают с фенольной смолой с о бра зованием пасты, которуюнаносят на поверхность обрабатываемого предмета и затем нагревают его До 1450С 5 мин с образованием блока. На полученный блок наносят смесь порошка ZrSiO с жидким стеклом при соотношении 1:3. Затем полученную композицию сушат при и .нагревают 5 мни при . Указанная обмазка при использовании ее на технологическом инструменте для деформирования заготовок из тугоплавких металлов при 1500-1бОО с играет роль смазки, так как температура плавления некоторых ее компонентов, например СаО, ниже температуры прошивки. Это позволяет снизить износ оправок; частиии, имеющиеся в составе обмазки дисилицида молибдена MoSi, попадая в образовавшиеся неровности, трещины на поверхности инструмента и заполняя их, предотвращают дальнейший износ 2.

Недостатком этой обмазки является низкгя жаропрочность, обусловленная низкой прочностью блока при высоких температурах, вызванной повышенной Ьористостью, /кЬ$Ьрая появляется после выгорания смолы при нагреве выше . Это приводит к быстрому разрушению покрытия при прокатке и снижению качества изделий.Обмазка имеет невысокую жаростойкость «из-за присутствия в ней легкоплавких окислов СаО и низкой жаропрочностью фенольных смол. Следует отметить трудоёмкость нанесения указанной обмазки. Это покрытие не может быть использЪвано на технологическом инструменте при деформировании заготовок из мо. либдена, нагретых выше 1500-1600 С.

Цель изобретения - повышение жаропрочности и жаростойкости обмазки.

Поставленная цель достигается- тем что обмазка содержит дисилицид вольфрама WSijj и этилсиликат-40 Si() при следующем соотношении ннгрюдиентов, вес.%:

Дисилицид.молибдена MoSi

45-85

.Дисилицид вольфрама

WSi

1-40

Этилсиликат - 40 1()4

10-20

Мо31д основной компонент обмазки. Применение MoSi менее 45% в составе обмазки приводит к резкому снижению ее жаропрочности. При содержании MoSi/j более 85% не обеспечивается достаточная вязкость смеси дЛя ее нанесения на оправку. Для повышения жаропрочности обмазки в ее состав входит дисилицид вольфрама WSi с содержанием до 40%. Повышение содержания WSi более 40% не приводит к дальнейшему увеличению жаропрочности. Обмазка, содержащая менее 1% WSij не обладает достаточной жаропрочностью. В качестве растворителя в составе обмазки применяется этилсиликат-40 SiCCjHeO). При содержании его менее 10% в обмазке не обеспечивается достаточная вязкость смеси для нанесения ее на технологический инструмент и уменьшается сцепление обмазки с инструментом. Этилсили1Сат-40 в количестве более 20% в обмазке приводит к чрезмерному расходу обмазки, ухудшаются антифрикционные свойства. Обмазка наносится на технологический инструмент с помощью кисточки на воздухе при комнатной температуре. В процессе сушки, осуществляемой на воздухе, этилсиликат-40 Si(C2H5O)4 ipaзлaгaется с образованием SiO ицементирует, силициды. Во время деформирования при температурах деформации тугоплавких металлов на поверхности технологического инструмента образуется SiOj (в формах 06 и j3 кристабаллита, температура плавления которого соетавляет 1713t9C). Пленка SiO имеет высокую вязкость, облегчает условия работц оправки, выполняет роль смазки. .

Применение в качестве растворителя этилсиликата-40 вместо применяеMfcox известных фенольных смол и жидкого стекла позволяет резко повысить жаростойкость обмазки. Применение предлагаемой обмазки позволя0 ®т много.кратно использовать один и тот же инструмент, периодически нанося на его поверхность.слой обмазки после прокатки заготовок из молибдена. Периодичность нанесения обмазки зависит от температуры и С1ШОВЫХ параметров процесса прошивки, определяемых уровнем физико-механических свойств деформируемого металла.

Испытание обмазки производят при

0 высокотемпературной прошивке тугоплавких металлов на стане винтовой прокатки. Обмазку наносят на оправку. Оправки при прошивке тугоплавких металлов работают в тяжелых услови5 ях высоких температур 1500-1650С и больших усилий. Поэтому испытания в этих условиях являются достаточно жесткими и эффективными.

Пример 1. На стане МИСиС-50 было прокатано 20 заготовок из молибдена 35-36 мм, длиной 120-200 мм, при Тц 1550-1600 С на оправках, на поверхность которых была нанесена известная обмазка. Обмазка после каждой прошивки полностью разрушает5 ся оправки быстро изнашиваются, после прошивки трех- четырех заготовок оправки приходили в негодность. На внутренней поверхности гильз наблюдались риски и задиры.

0Пример 2. На стане МИСиС-50

прокатаны 50 заготовок из молибдена 35-36 мм, длиной 120-200 мм при Tfj 1550-1650с на трех оправках из молибдена, на поверхность которых

нанесена обмазка, содержащая в %:

MoSi 65-, WSi,j 20, ) 15 . Обмазка разрушается после 4-5 прошивок, полный износ оправок наступает после 14-16 прошивок.

Гильзы, полученные прошивкой на

0 оправках с обмазкой, имеют хорошее качество внутренней поверхности. Применение предлагаемой обмазки позволяет, повысить стойкость технологчческого инструмента - оправок рро5 шивного стана в среднем в 3-5 раз.

Формула изобретения

Состав обмазки для т.ехнологичесQ кого инструмента, содержащий дисилицид молибдена, отличающий с я тем, что, с целью повышения жаропрочности и жаростойкости обмазки, она содержит дополнительно 1исилицид вольфрама и этилсиликат-40 5 при следующем соотношении тов, вес.%: ДисиЛицид молибдена MoSig Дисилицид вольфрама iWSi-4 . Этипсиликат - 40 SKCjH/O) инградиен-HdroMHHKH информации, 795684 6 принятые во внимание при экспертизе 1. Химикотермическач обработка 45-85 при .высокочастотном и индукционном нагреве. М., НИИинформтяжмаш, 1970, 1-40 . с. 28. 2. Патент Японии 2309, 10-20 кл, 12 С 211.4, 1970,