Способ прессования тугоплавких металлов Советский патент 1981 года по МПК B21C23/01 

(54) СПОСОБ ПРЕССОВАНИЯ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к прессованию тугоплавких металлов и сплавов.

Известен способ прессования тугоплавких металлов, включающий совместный нагрев и прессование заготовки в стакане 1.

Недостаток указанного способа заключается в наличии зазоров между стаканомоболочкой и заготовкой.

Наиболее близким техническим решением к изобретению является способ высокотемпературного прессования тугоплавких металлов в стальных оболочках-стаканах, согласно которому заготовку помещают в стальной стакан с зазором 0,5-2 мм, заполненным термоизоляционной обмазкой, откачивают воздух из стакана, заваривают его герметично, а затем нагревают и прессуют 2.

Однако при этом высота неровностей на наружной поверхности пресс-изделия после удаления стальной оболочки достигает 150 мкм, что приводит к потерям дорогостоящих металлов при механической обработке до 2-3°/о. Другим недостатком указанного способа является сложность процесса подготовки заготовки, вследствие необходимости удаления воздуха из зазоров между заготовкой и стаканом и герметичной заварки стакана.

Цель изобретения - уменьщение расхода дорогостоящих тугоплавких металлов и упрощение процесса прессования в стальных оболочках-стаканах.

Поставленная цель достигается тем, что перед совместным нагревом стакан подогревают до 300-500°С, а внутренний диаметр

10 стакана в холодном состоянии выбирают на 0,2-0,5% меньшим наружного диаметра заготовки.

Если диаметр заготовки больше менее чем на 0,2% необходимой величины натяга не достигается. Нагрев стакана до 300-

5 500°С необходим для обеспечения его расширения и свободной установки ненагретой заготовки в стакан. Увеличение температуры подогрева стакана свыше 500°С приводит к окислению поверхностных слоев ме„ талла заготовки. Уменьшение температуры ниже 200°С не обеспечивает достаточной величины термического расширения стакана. Увеличение разницы диаметров заготовки и внутреннего диаметра такана свыше 0,5% приводит к повышению температуры подогрева стакана больше 500°С. В процессе совместного нагрева заготовки и стакана вследствие различия коэффициентов теплового расширения, стальной стакан увеличивается в диаметре в большей степени, чем заготовка из тугоплавкого металла. Однако предварительный натяг обеспечивает плотный контакт стакана и заготовки при температурах прессования тугоплавких металлов, что исключает дополнительные меры по герметизации стакана, так как в процессе переноса заготовки в контейнер и прессовании атмосферные газы не достигают поверхности заготовки, защишенной плотно прилегающей оболочкой-стаканом, После прессования и удаления оболочки поверхность заготовки не требует механической обработки, так как высота микронеровностей в этом случае не превышает 10 мкм. Заготовки из спеченного молибдена, диаметр которых (68 мм) на 0,2 мм (3%) превышает внутренний диаметр стального стакана, помещают в нагретый до 400° С стакан из углеродистой стали с толшиной стенки 2 мм. После этого заготовку со стаканом нагревают в печи сопротивления до 1200°С, прессуют совместно с вытяжкой 6,2. После охлаждения пресс-изделия стальную оболочку надрезают на строгальном станке на 0,8 от ее толщины с двух диаметрально расположенных сторон и затем легко снимают слесарным инструментом, не повреждая поверхности заготовки. Прессованные молибденовые заготовки имеют высокую чистоту поверхности (высота микронеровностей не превышает 10 мкм). При этом потери металла при удалении прессутяжки и переднего конца прессованной заготовки не превышают 0,5% от веса прессизделия, что позволяет уменьшить потери металла на 1,5-2,5%,а также исключить операции проточки заготовок по наружному диаметру. Формула изобретения Способ прессования тугоплавких металлов, заключающийся в установке заготовки в стакан, совместном нагреве их и последующем прессовании, отличающийся тем, что, с целью экономии металла и упрощения технологического процесса, перед совместным нагревом стакан подогревают до 300-500°С, а внутренний диаметр стакана в холодном состоянии выбирают на 0,2-0,5% меньшим наружного диаметра заготовки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Могучий Л. Н. Обработка давлением труднодеформируемых материалов. М., «Машиностроение. 1976, с. 225. 2.Известия вузов. «Черная металлургия 1978, № 9, с. 88 (прототип).