Способ получения поковок из бесприбыльных слитков
Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу изготовления поковок с применением осадки. Цель изобретения - повышение качества поковок и снижение трудоемкости, Способ включает нагрев в печах с пламенными горелками с созданием неоднородного температурного поля в зоне усадочной раковины, Нагретый слиток подвергают осадке с выдавливанием осевой зоны с усадочной раковиной . При нагреве слиток располагают соосно с горелкой на расстоянии от нее до головной части L, равном L (0,9...1,1)
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (s»s В 21 J 1/04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
K АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4426284/27 (22) 17.05,88 (46) 23,12.91. Бюл, N. 47 (71) Инженерный центр "Азот" Научно-исследовательского института металлургической технологии (72) Е.Д.Горохов, В.Д.Арефьев, А.В.Пакало и
С.И.Жульев (53) 621,73(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
М 1512700, кл. В 21 J 1/04, 1987. (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОКОВОК ИЗ
БЕСПРИБЫЛЬНЫХ СЛИТКОВ (57) Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к способу изготовления поковок с применением осадки, Цель изобретения — повышение качества поковок и снижение трудоемкости, Способ
Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано на машиностроительных заводах для изготовления поковок из бесприбил ьн ых слитков.
Целью изобретения является повышение качества за счет обеспечения эффективного вытеснения усадочной раковины в хвостовик и снижение трудоемкости.
На фиг.1 изображено положение слитка в нагревательной печи; на фиг,2 — положение слитка перед осадкой; на фиг,3 — то же, после осадки.
Способ осуществляют следующим образом.
Бесприбыльный слиток 1 с головной 2 и донной 3 частями высотой Н и средним диаметром 0 устанавливает на проложки 4 с
„„Я2 „„1699694 А1 включает нагрев в печах с пламенными горелками с созданием неоднородного температурного поля в зоне усадочной раковины, Нагретый слиток подвергают осадке с выдавливанием осевой зоны с усадочной раковиной. При нагреве слиток располагают соосно с горелкой на оасстоянии от нее до головной части L, равном 1 = (0,9...1,1) (400+D/10 — 20 H/D), где D и Н вЂ” средний диаметр и высота слитка соответственно.
Осадку выполняют со степенью деформации а (%) определяемой из соотношения е = (1,0...1,2) . (100 — 0,1 L — ЗК), где К вЂ” конусность слитка, . Способ позволяет повысить эффективность вытеснения усадочной раковины в хвостовик. 1 з,п. ф-лы, 3 ил. таким расчетом, чтобы ось слитка ОО совпадала с осью dd пламенной горелки 5, а расстояние от края 6 горелки до торца 7 головной части слитка составляло L. В процессе нагрева до ковочной температуры и выдержки расположенный таким образом слиток имеет температуру слоев металла, прилегающих к усадочной раковине 8, превышающую на 50...100 С температуру тела слитка (фиг.1), После нагрева слиток с неоднородным температурным полем выдают из печи, устанавливают на нижнюю осадочную плиту 9 с отверстием 10 и плитой 11 производят осадку со степенью деформации Е . В результате получают осаженный блок 12 высотой Нп и диаметром Dn с хвостовиком 13 диаметром d и высотой h c расположенной в нем усадочной раковиной.
1699694
Параметры L u E обоснованы по результатам промышленных экспериментов при ковке. поковок из бесприбильных слитков массой 1,7...19,0 т, Эксперименты показали, что для реализации предлагаемого способа необходимо, чтобы перепад температур ЛТ между слоями металла, прилегающими кусадочной раковине, и остальными участками тела слитка составлял 50...100 С, Замер температуры производили термопарами типа ХА, зачеканенными на глубину
20 мм в тело слитка на середине длины усадочной раковины и на глубину 20 мм со стороны наружной поверхности слитка. Указанный интервал Л Т обеспечивается расстоянием L от головной части слитка до пламенной горелки.
При L< 0,9(400 + — -20 )ЛТ >
D, Н
10 0
> 100 С, имеет место перегрев участков металла в зоне усадочной раковины, что вызывает необходимость в увеличении степени деформации при осадке для удаления из тела слитка зоны перегретого металла, Это приводит к повышенному отходу металла в хвостовик, что снижает эффективность использования бесприбыльных слитков, При1 > 1,1 (400+ „-20 ) ЛТ<
D Н
< 50 С, ввиду незначительного перепада сопротивлений металла деформации между слоями металла, прилегающими к усадочной раковине, и периферийных участков имеет место неполное выдавливание при осадке дефектного металла усадочной раковины в хвостовик, так как в этом случае наружный слой не оказывает достаточного подпора. В результате этого качество поковок не гарантируется.
Экспериментально установлено, что на качество поковок, изготовленных из бесприбыльных слитков большое влияние оказывает степень деформации при осадке
Н вЂ” Нп (ь — 100 % } . Влияние степени
Н деформации оценивали при изготовлении поковок типа дисков; слиток осаживали с определенной степенью деформации, удаляли хвостовик и донную часть, производили окончательную осадку до поковочных размеров, предварительную механическую обработку, после чего контролировали качество поковок ультразвуковой дефектоскопией и внешним осмотром, Выявлено, что при е< (100 — 0,1 — 3К) g,, где К = 100%, в поковках имеют
01 02
40 повышения качества поковок эа счет обеспечения эффективного вытеснения усадочной раковины в хвостовик и снижения трудоемкости, нагрев внутренней поверх45 ности усадочной раковины производят до. температуры, на 50...100 С превышающей температуру нагрева слитка, путем установки его соосно с горелкой на расстоянии до усадочной раковины, равном 1 = (0,9...1,1)
50 (400+ — — 20 ), где D, Н вЂ” средний
D Н
10 D диаметр и высота слитка соответственно.
2. Способ поп.1,отличающийся тем, что осадку выполняют со степенью деформации, определяемой из соотношения г = (1,0...1,2)(100-0,1 1 — ЗК), где К вЂ” конусность слитка.
35 место внутрен йие дефекты пло цадью более
2 мм, которые приводят к забракованию
2 поковок.
При е> 1,2 (100 — 0,1 1. — ЗК) имеет место повышенный отход металла, выдавливаемого в хвостовик, В результате этого величина припуска на наружный диаметр поковки становится недостаточной и на ее ободранной поверхности остаются трещины, для удаления которых требуются дополнительные трудозатраты, Пример. Бесприбыльный слиток из стали ОХНЗМ массой 4,3 т, D =- 630 мм, Н=
Н
= 1620 мм, К = 8,6% (=2,56) располагают в печи соосно с пламенной горелкой на расстоянии от нее до головной части
L=410 мм, После нагрева до ковочной температуры 1220 С и выдержки при этой температуре 5 ч слиток устанавливают на осадочную плиту с диаметром отверстия d =
390 мм и производят осадку со степенью деформации я = 33%. Получают блок высо100 — Е той Нп = Н (- — (@ ) = 1060 мм, диэметром 0П = 780-мм с хвостовиком d = 390 мм, h== 400 мм. Удаляют хвостовик и донную часть слитка и осаживают до ковочных размеров:
0к = 1250 мм, Нк = 400 MM. Выход годного составляет - 82,4%.
Предложенный способ позволяет снизить себестоимость изготовления поковок.
Формула изобретения
1. Способ получения поковок из бесприбыльных слитков, включающий нагрев слитка в пламенной печи, создание в нем неоднородного температурного поля и последующую осадку с выдавливанием осевой зоны слитка вместе с усадочной раковиной, отличающийся тем, что, с целью
1699694
Составитель И,Лыткин
Редактор О.Юрковецкая Техред M.Moðãåíòàë Корректор Н.Король
Заказ 4426 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101