Способ производства полых изделий из быстрорежущих сталей Советский патент 1982 года по МПК B21C23/08 

(54) СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА ПОЛЫХ ИЗДЕЛИЙ ИЗ БЫСТРОРЕЖУЩИХ СТАЛЕЙ

1

Изобретение относится к обработке металлов давлением.

Известен способ производства полых изделий из быстрорежущих сталей путем изготовления литой заготовки, отжига и обточки ее, нагрева в защитной среде, осадки в контейнере и последующего прессования со смазкой с образованием полого изделия 1.

Недостатком известного способа является невысокое качество изделия из-за карбидной неоднородности металла.

Целью изобретения является повышение качества полых изделий путем снижения карбидной неоднородности металла.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу производства полых изделий из быстрорежщих сталей путем изготовления литой заготовки, отжига и обточки ее, нагрева в защитной от окисления и обезуглероживания среде; осадки в контейнере и последующего прессования со смазкой с образованием полого изделия литую заготовку изготавливают полой с отношением наружного диаметра к толщине стенки 3-7, нагрев в защитной атмосфере проводят до 860-1160°С, последующую осадку осуществляют на 10-50%, а прессование - с коэффициентом вытяжки 4-30. Для получения структуры, обеспечивающей наилучшие эксплуатационные свойства

сталей, необходимо иметь однородную структуру исходного слитка, оптимальные температуры и условия деформации. Деформация должна быть максимально равномерной в макрообъеме с наиболее сложной

10 траекторией движения частиц металла для эффективного разрушения литой структуры.

Изготовление полых слитков позволяет за счет двухстороннего теплоотвода получать более тонкую литую структуру с уменьшенной карбидной неоднородностью. Эффект двухстороннего теплоотвода становит ся существенным при отнощении наружного диаметра (D) к толщине стенки (S) равном трем и более. Верхний предел -§ 7 ограничен пластической устойчивостью слитка при его осадке в контейнере пресса.

Температура нагрева перед деформацией 860°С снизу ограничивается температурой полиморфных превращений ACT сверху 1160°С - резким сниженем пластических свойств.

Степень осадки слитка 10% является минимальной для равномерного течения металла по траектории кубических гипербол к оси слитка, а 50% максимально возможной при -§ 7.

Коэффициент вытяжки 4 является минимальным для перехода от литой структуры к деформированной.

Пример 1. Выплавляют методом ЭШП полые слитки диаметром 210 мм со стенкойтолщиной 50 мм (-Р- 4,2) из быстрорежущей стали, отжигают, обтачивают изнутри и снаружи, затем нагревают в индукционной печи до 1050-1100°С, покрывают стеклосмазкой и деформируют на трубопрофильном прессе с использованием иглы с «бутылочным наконечником в полую заготовку размерами 90 X 30 мм. Диаметр иглы составляет 50 мм, поэтому при движении пуансона и при закрытой матрице сначала осаживают заготовку на 26%, а затем выдавливают полую заготовку через матрицу с коэффициентом вытяжки 4,4. Далее заготовку замедленно охлаждают и термообрабатывают. Обезуглероженный слой и поверхностные дефекты полости заготовки удаляют сверлением.

Пример 2. Выплавляют методом ЭШП полые слитки диаметром 410 мм со стенкой толщиной 80 мм (-§- 5,1) из быстрорежущей стали, отжигают и обтачивают их снаружи, вставляют в отверстие тормозящую щайбу, нагревают с защитными покрытиями на основе стеклоэмалей до 860- 900°С и деформируют на прутковом прессе в два этапа; сначала осаживают слиток с обжатием 36%, затем выдавливают заготовку диаметром 150 мм с коэффициентом

вытяжки 4,7. Далее заготовку замедленно охлаждают, отжигают, режут на мерные длины и сверлят с удалением дефектной внутренней поверхности исходного слитка. Предлагаемый способ значительно упрощает технологию изготовления заготовок

для инструмента из быстрорежущих сталей,

позволяет получить новый вид заготовки

(полая заготовка) и улучщить микроструктуру металла. При этом карбидная неоднородность быстрорежущей стали может быть снижена на 1-2 и более баллов, а снижение карбидной неоднородности на 1 балл повь1щает стойкость инструмента на 15-20%.

Формула изобретения

Способ производства полых изделий из быстрорежущих сталей путем изготовления литой заготовки, отжига и обточки ее, нагрева в защитной от окисления и обезуглероживания среде, осадки в контейнере и последующего прессования со смазкой с образованием полого изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения качества изделий путем снижения карбидной неоднороднести, литую заготовку изготавливают полой с отнощением наружн ого диаметра к толщине стенки 3-7, нагрев в защитной атмосфере проводят, до 860-1160°С, последующую осадку осуществляют на 10-50%,

а прессование - с коэффициентом вытяжки 4-30.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Прозоров Л. В. Прессование сталей и тугоплавких сплавов. М., «Мащиностроение, с. 98-126, 1969 (прототип).