Устройство для деформации заготовок из сплава марганец- алюминий-углерод

 

Использование: металлургия прецизионных сплавов, получение постоянных магнитов из сплава марганец-алюминий-углерод. Сущность изобретения: устройство содержит контейнер и пуансон. Поперечный разряд полости контейнера представляет собой симметричную фигуру в виде вытянутой вдоль продольной оси щели. Форма щели образована двумя парами горизонтальных и вертикальных сторон, соединенных кривыми, обращенными выпуклостью к продольной оси. Течение металла в таком устройстве происходит в сужающуюся щель, что позволяет обеспечить нужную текстуру металла. 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!>5 В 21 С 23/01

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ 4

Ф 4

i(A)

M )>

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4852416/27 (22) 18.07.90 (46) 30.09.92. Бюл. N. 36 (71) Уральский политехнический институт им. С.М.Кирова и Институт физики металлов

Уральского отделения АН СССР (72) Ю.Н,Логинов, А.Е.Ермаков, А,В.Шангуров и М.А,Уймин (56) Заявка Японии

N 55 — 463, кл, В 21 С 23/01, 1980, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕФОРМАЦИИ 3АГOTOBOK ИЗ СПЛАВА МАРГАНЕЦ-АЛЮМ Н ИЙ-УГЛ Е РОД

Изобретение относится к области металлургии прецизионных сплавов и служит для получения постоянных магнитов из сплава марганец-алюминий-углерод.

Для обеспечения высоких магнитных свойств сплава марганец-алюминий-углерод применяют термомеханическую обработку, заключающуюся в пластической деформации сплава в диапазоне температур 530 — 830 С с целью создания магнитной анизотропии. При этом ось легкого намагничивания располагается вдоль направления деформаций растяжения, в направлении деформаций сжатия свойства минимальны.

При осадке цилиндрических заготовок на плоских бойках вдоль оси наблюдается деформация сжатия, по радиусу и тангенциально направлении — деформации растяжения, т.е. наблюдается плоскостная текстура, которая нежелател ьна для получения постоянных двухполюсных магнитов.

„„ А „„1764732 А1 (57) Использование: металлургия прецизионных сплавов; получение постоянных магнитов из сплава марганец-алюминий-углерод. Сущность изобретения: устройство содержит контейнер и пуансон. Поперечный разряд полости контейнера представляет собой симметричную фигуру в виде вытянутой вдоль продольной оси щели, Форма щели образована двумя парами горизонтальных и вертикальных сторон, соединенных кривыми, обращенными выпуклостью к продольной оси.

Течение металла в таком устройстве происходит в сужающуюся щель, что позволяет обеспечить нужную текстуру металла, 3 ил, Известно устройство для деформации заготовок иэ сплава марганец - 5iiюмviний-углерод, включающее контейнер и размещенный в нем пуансон, Контейнер соединен с конической матрицей. Перед деформацией в контейнер помещают заготовку и перемещением пуансона выдавливают пруток через отверстие матрицы.

Вследствие низкой теплопроводности сплава MnAIC глубина прокаливаемости его невелика, что ограничивает размер используемых для деформации заготовок, а значит и размер получаемых магнитов, Целью изобретения является расширение технологических возможностей путем увеличения габаритов получаемых магнитов.

Это достигается тем, что поперечное сечение контейнера представляет собой симметричную фигуру в виде вытянутой вдоль продольной оси щели, образованной из двух пар параллельных горизонтальных и

1764732 х/, 40

55 ны: 7 фф ХХ

h а Ч 1 бх Vx 2 х вертикальных сторон, соединенных кривыми, обращенными выпуклостью к продольной оси, описываемыми уравнением где а — длина горизонтальной стороны, равная расстоянию между этими сторонами

В отличие от прототипа заготовку не продавливают через сквозное отверстие матрицы, а осаживают в контейнере. Для получения аксиальной текстуры предлагается направить течение металла вдоль одной координаты, не давая удлиняться вдоль другой координаты. При воздействии пуансона на заготовку, помещенную в контейнер, высотный размер заготовки будет уменьшаться, т.е. деформация е zz — сжатия. Благодаря тому, что материал заготовки начинает затекать в суживающийся канал в контейнере доль оси Х, деформация а1/у — также сжатия, соответственно, вдоль оси Х,— деформация растяжения.

Таким образом, выполнено условие формирования аксиальной текстуры — две деформации сжатия и одна — растяжения, причем направление оси легкого намагничивания располагается вдоль оси Х. Для формирования острой текстуры необходимо, чтобы деформации сжатия е vv u

ezz были равны, Это может быть достигнуто равенством скоростей деформаций вдоль указанных направлений уу и (, выражение для определения ф zz следует из задания компоненты скорости Vz.

Vz Ч z/h, где V — скорость перемещения пуансона;

h — текущая высота заготовки.

Скорости деформаций составят величиоткуда скорости перемещения металла

Vx = 2xV/h; Vy = -y V/h.

Поскольку Vx = dx/dt, a Vy = dy/dt где с — время, то откуда у= йс/у/х/ (2) причем константу с можно найти из граничного условия у/х = а/2 = а/2, (3) где а — сторона квадрата.

С учетом /3/ из /2/, получим условие

/1/, Размер заготовки после деформации по координате z зависит лишь от начальной высоты заготовки, на этот размер нет ограничений по прокаливаемости. Благодаря тому, что заготовка фиксирована щелью, она обладает большой степенью устойчивости, поэтому высота заготовки может быть значительно увеличена, поэтому увеличиваются и размеры получаемого магнита.

На фиг.1 изображена расчетная схема течения металла: а — продольный разрез; б— поперечный разрез; в — схема деформированного состояния; на фиг.2 — вид устройства в разрезе; на фиг.3 — горизонтальный разрез устройства.

Предлагаемое устройство /фиг.2,3/ состоит из пуансона 1, помещенного в контейнер 2. Полость контейнера снизу закрывает нижний пуансон 3, не перемещающийся во время деформации относительно контейнера. В контейнер помещена также заготовка

4 размерами основания в форме квадрата со стороной а =20 мм, высотой 50мм. Поперечное сечение контейнера и пуансона представляет собой симметричную фигуру в виде вытянутой вдоль продольной оси щели, образованной из двух пар параллельных горизонтальных и вертикальных сторон, соединенных кривыми, обращенными выпуклостью к продольной оси. Кривые описываются уравнением /1/ или в табличном виде:

Х,мм -10 +-15 +-20 +-25 +-30 +-35 +-40 +-45 +-50

У,мм+-10+-8,16 +-7,07+-6.32+-5,75+-5,35+5,00+4,71+4,47

Заготовку 4 загружают в полость контейнера 2 по центру с опорой на нижний пуансон 3. Предварительно оснастку нагревают до рабочей температуры. После прогрева заготовки до той же температуры движением пуансона 1 деформируют заготовку 4. При величине изменения высоты заготовки Л h = 28 мм, необходимой для получения острой текстуры, деформацию прекращают и извлекают заготовку, Благодаря схеме нагружения, при которой по высоте и ширине осуществляется деформация сжатия, а по длине — деформация растяжения, реализуется возможность текстурования металла и получение оси легкого намагничивания /показатель магнитной анизотропии jr = 0,75 — 0,80/.

Устройство позволяет увеличить габариты получаемых изделий в 2,4 раза, что расширяет технологические возможности.

1764732

Формула изобретения

Устройство для деформации заготовок из сплава марганец-алюминий-углерод, включающее контейнер и размещенный в нем пуансон, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения технблогических возможностей путем увеличения габаритов получаемых магнитов, поперечное сечение контейнера представляет собой симметричную фигуру в виде вытянутой из двух пар параллельных горизрнтальных и вертикальных сторон, соединенных кривыми, обращенными выпуклостью к продольной оси, описываемыми уравнением

5 где а — длина горизонтальной стороны, равная расстоянию между этими сторонами, 1764732

Составитель Ю,Логинов

Редактор Л.Народная Техред М.Моргентал Корректор Н.Ревская

Заказ 3331 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