Способ изготовления изделий с внутренним каналом произвольной формы

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления стволов охотничьих ружей и обработки их внутренней поверхности. Способ изготовления изделий с внутренним каналом произвольной формы включает механическую обработку, нанесение на внутреннюю поверхность заготовки упрочняющего хромсодержащего покрытия газотранспортным методом с использованием самораспространяющегося синтеза с последующим радиальным обжатием заготовки. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления изделий с внутренним каналом произвольной формы, например стволов охотничьих ружей, и обработки их внутренней поверхности методом химикотермической обработки.

Изготовление стволов различных видов оружия включает ряд последовательных операций: механическую обработку стальной заготовки (сверление отверстия, развертывание, наружная обработка и электрохимическая обработка канала), радиальное обжатие заготовки с формированием полей и нарезов и гальваническое хромирование внутренней профилированной поверхности.

Однако гальваническое хромирование искажает геометрические размеры профилированных стволов, получаемых методом радиального сжатия, что в конечном итоге влияет на эксплуатационные характеристики изделий в целом (кучность, начальная скорость).

Гальваническое хромирование внутренней поверхности заготовок перед радиальным обжатием не привело к положительным результатам. В процессе радиального обжатия таких заготовок наблюдается растрескивание и отслаивание хромового покрытия. В результате также не удается получить профилированный ствол с точными геометрическими размерами канала по диаметру и по длине. Кроме того, такой ствол характеризуется недостаточной коррозионной стойкостью внутренней поверхности.

Известен способ обработки нарезного оружия путем последовательного проведения процессов нитрирования, хромирования и закалки в воздухе (заявка Франции N 2460340, МКИ C 23F 17/00, 1981 г.).

Однако такой способ изготовления характеризуется достаточно высокой трудоемкостью.

Известен способ упрочнения внутренних стенок полых изделий, включающий очистку, обезжирование, выглаживание обрабатываемой поверхности и диффузионное борирование из пасты при температуре 950 1000^oC в течение 10 24 часов (заявка ФРГ N 3432114, МКИ C 21D 9/08, 1986 г.).

Описанный способ является наиболее близким к предложенному и принят за прототип.

Однако известный способ имеет ряд недостатков. Во-первых, сложность очистки внутренней поверхности обработанного изделия от остатков насыщающей пасты, в результате чего поверхность является шероховатой. Внутренняя поверхность стволов должна иметь высокую чистоту и точные геометрические формы (так как иначе не будет обеспечена их работоспособность). Во-вторых, - хрупкость борированного слоя, что не позволяет проводить последующее радиальное обжатие, необходимое в качестве окончательной операции изготовления стволов. И в-третьих, длительность процесса обработки внутренней поверхности, что удлиняет весь процесс изготовления изделий.

Целью настоящего изобретения является обеспечение эксплуатационных характеристик стволов за счет исключения искажения геометрических размеров и формы канала с упрочняющим покрытием, а также снижение трудоемкости процесса изготовления стволов.

Поставленная цель достигается тем, что способ изготовления стволов включает механическую обработку, нанесение на заготовку упрочняющего хромсодержащего покрытия газотранспортным методом с использованием самораспространяющегося синтеза на внутреннюю поверхность и радиальное обжатие заготовки.

Пример 1. Из трубчатой заготовки (сталь 30 ХН2МФА) путем механической обработки (сверление, развертывание, наружная обработка и электрохимическая обработка) изготавливают ствол, например, охотничьего ружья. Затем проводят нанесение хромсодержащего покрытия из составов, приведенных в таблице, на внутреннюю поверхность ствола в реакторе из нержавеющей стали.

Для этого сначала заполняют внутреннее отверстие ствола насыщающей смесью состава N 1, затем ствол помещают вертикально в реактор, на дно которого предварительно насыпают слой насыщающей смеси состава N 2 толщиной 20 30 мм. Ствол в реакторе располагают так, чтобы расстояние до стенок реактора было не менее 15 20 мм, а расстояние между стволами должно быть равно их толщине. Стволы засыпают насыщенной смесью N 2. Расстояние от верхнего края ствола до кромки реактора должно быть не менее 40 мм. Сверху в реактор устанавливается трубка из нержавеющей стали, через которую в смесь подается аргон. Реактор помещается в печь и нагревается вместе с ней до температуры 600^oC со скоростью 15 град/мин, после чего формирование покрытия проводится при тепловом самовоспламенении смеси состава N 1 в канале ствола в течение 30 90 мин при температуре 950 1050^oC. После окончания процесса реактор вынимают из печи и охлаждают на воздухе, после чего смесь с обработанными стволами высыпают в поддон. Отработанная смесь легко отделяется от поверхности стволов. После нанесения покрытия стволы подвергают радиальному обжатию при степени деформации 0,3.

Ресурс работы составляет 1000. Падение начальной скорости не превышает 5% кучность снизилась на 20 30% Пример 2. Изготовление из заготовки ствола и обработку внутренней поверхности его вели аналогично. Радиальное обжатие проводили при степени деформации 0,33.

Ресурс работы составляет 950. Падение начальной скорости не превышает 5% кучность снизилась на 25% Таким образом, предложенный способ изготовления стволов обеспечивает их работоспособность при ресурсе работы 1000. Снижение трудоемкости процесса изготовления стволов в целом достигнуто за счет интенсификации процесса нанесения упрочняющего покрытия.

Формула изобретения

Способ изготовления изделий с внутренним каналом произвольной формы, при котором изделие механически обрабатывают и наносят хромосодержащее упрочняющее покрытие на внутреннюю поверхность канала, отличающийся тем, что хромосодержащее покрытие наносят газотранспортным методом с использованием самораспространяющегося синтеза, после чего проводят радиальное обжатие заготовки.

РИСУНКИ

Рисунок 1