Способ закалки штампов для горячего деформирования металлов

 

Изобретение обеспечивает увеличение производительности труда при термической обработке инструмента для горячей штамповки и устранение необходимости в специальном оборудовании. Сущность: закалку штампа в масле совмещают с закалкой его гравюры водоохлаждаемой вставкой, повторяющей форму и размеры .поковки, изготов: ляемой в этом штампе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (и)5 С 21 0 9/22

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ,,„, К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

\ (21) 4840616/02 (22) 18.06.90 (46) 15.01.93. Бюл. М 2 (71) Коммунарский горно-металлургический институт и Луганский центр новых технологий (72) А.И.Борозняк, С.А.Пикулин и Е.О.Борозняк (56) Авторское свидетельство СССР

N. 212307, кл. С 21 D 9/24, 1968, Штампы для горячего деформирования металлов, под ред, M.À.Òûëêèíà.

Учебн. пособие для ВУЗов, М., Высшая школа, 1977, с.395, 404.

Изобретение относится к термической обработке сталей и сплавов, а именно к способам термической обработки инструмента для горячей штамповки.

Известен способ термообработки штампов для горячего деформирования металлов, заключающийся в нагреве выше критической точки Асз на 30 — 80, выдержке при этой температуре, охлаждении в масле со скоростью выше критической скорости закалки для образования структуры мартенсита и однократного отпуска, при котором штамп устанавливают хвостовиком в специальную печь и нагревают хвостовик, а прогрев штампа происходит путем теплопередачи по телу штампа, обеспечивающий твердость гравюры HRc 52 — 52 и твердость хвостовика kRc 30 — 33.

Недостатком известного способа является то, что трудно контролировать температуру нагрева гравюры и обеспечить ее заданную твердость, Поэтому такую схему отпуска применяютлишь для неответственных малонагруженных штампов.

ЯЛ1 1788044 А1

1 (54) СПОСОБ ЗАКАЛКИ ШТАМПОВ ДЛЯ ГОРЯЧЕГО ДЕФОРМИРОВАНИЯ МЕТАЛЛОВ (57) Изобретение обеспечивает увеличение производительности труда при термической обработке инструмента для горячей штамповки и устранение необходимости в специальном оборудовании. Сущность: закалку штампа в масле совмещают с закалкой его гравюры водоохлаждаемой вставкой, повторяющей форму и размеры поковки, изготов.ляемой в этом штампе. 1 ил.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемому способу, является способ закалки штампов для горячего деформирования металлов, заключающийся в нагреве выше критической скорости закалки для образования структуры мартенсита при покачивании штампа в масле, а затем подвешивание Q() в баке с маслом при направленной подаче ... струи масла на гравюру и зеркало штампа и двукратный отпуск для получения структуры сорбита или тростита. Сначала штамп отпускают в камерной печи для получения твердости всего штампа HRc 52 — 54, а затем его устанавливают хвостовиком в специальную печь и выдерживают в ней для получения а твердости хвостовика HRc 30 — 33, Таким образом получаем твердость гравюры штампа НРС 52 — 54 и твердость хвостовика

HRc 30 — 33.

Недостатком известного способа является низкая производительность вследствие необходимости применения двухкратного отпуска, 1788044

55

Цель изобретения — повышение производительности процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способа закалки штампов для горячего деформирования металлов, включающего нагрев до АСз+(30 — 80) С, выдержку, охлаждение в масле со скоростью выше критической и отпуск, обеспечивающий твердость гравюры HRc 52 — 54 и твердость хвостовика HRc 30 — 32, перед охлаждением в гравюру штампа помещают полую водоохлаждаемую вставку и совместно с ней ведут охлаждение в масле..

Способ осуществляется следующим образом и поясняется фиг.1, где изображена схема осуществления способа.

Штамп 1, гравюра которого засыпается смесью отработанного карбюризатора и чугунной стружки для предотвращения обезуглераживания, загружают в печь с выдвижным подом и нагревают до 860 С со скоростью 1 час на 25 мм высоты штампа, Время выдержки при температуре закалки составляет 2,5 ч на 100 мм высоты штампа, По окончании нагрева штамп 1 выгружают из печи, очищают поверхность гравюры от защитного слоя, в ручей вставляют водоохлаждаемую вставку 2, повторяющую форму и размеры поковки, изготовляемой в этом штампе, и погружают его в масло 3 со столом 4 с помощью тросов 5 через шкивы 6.

Время охлаждения штампа 1 в закалочном баке составляет 13 мин на 100 мм высоты (в отличие от обычного 13 — 17 мин). Вода подается и отводится через трубки, соответственно. Сразу же после завершения закалки штамп 1 помещают s отпускную печь, нагревают до требуемой температуры, выдерживают и затем охлаждают на воздухе. После отпуска гравюра штампа имеет твердость HRc 52 — 54, Твердость по сечению штампа постепенно снижается до величины HRc 30 — 33 у крепежной части.

Пример (осуществление способа).

Штампы размером 500 х 500 х 400 мм 3-х тонного штамповочного молота для изготовления роликов разливочной машины из ста5 ли 5ХНМ предварительно отжигали в печи с выдвижным подом СДО 14.28.10/12 при температуре 690 С. После изготовления гравюры штампа на механическом участке на нее насыпали защитный слой из смеси

10 древесного угля и чугунной стружки и закрывали специальной крышкой для герметизации. После этого штамп загружали в печь СДО 14.28.10/12, нагревали до температуры 869 С, выгружали на стол в механи15 зированном закалочном баке, счищали слой карбюризатора, в ручей штампа вставляли водоохлаждаемую вставку, имеющую форму и размеры поковки ролика разливочной машины и погружали в закалочный бак с

20 маслом, Время охлаждения штампа в закалочном баке составило 90 минут, Сразу же после завершения закалки штампы помещали в нагревательную печь, нагревали, выдерживали 4 часа и охлаждали на воздухе.

25 После отпуска гравюра штампа имела твердость HRc 52 — 54. Твердость по сечению штампа уменьшилась до HRc 30 — 33 на хвостовике.

Таким образом заявляемый способ по30 зволяет повысить производительность процесса.

Формула изобретения

Способ закалки штампов для горячего деформирования металлов, включающий

35 нагрев до Ас + (30 — 80) С, выдержку, охлаждение в масле со скоростью выше критической и отпуск, обеспечивающий твердость гравюры НРС 52 — 54 и твердость хвостовика HPC 30 — 32, отличающийся тем, 40 что, с целью повышения производительности процесса, перед охлаждением в гравюру штампа помещают полую водоохлаждаемую вставку и совместно с ней ведут охлаж дение в масле.

1788044

Составитель А. Борозняк

Техред М.Моргентал Корректор Л, Лукач

Редактор роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 50 Тираж Подписное

ВНИИ И

ИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5