Способ листовой штамповки деталей электровакуумного производства

 

Использование: в приборостроении, преимущественно в электровакуумном производстве, при изготовлении полых изделий из тугоплавких металлов, имеющих слоистую нерекристаллизованную структуру. Сущность изобретения: определяют горячую пластичность используемого металла в интервале 20-1000^oC с шагом в 100^oC. Образцы изготавливают с переменным сечением рабочей части. Их испытывают на растяжение до разрыва в среде аргона. Определяют относительное удлинение и строят график "относительное удлинение-температура испытания". По графику находят температуру, соответствующую пику прироста пластичности. Технической задачей является повышение запаса горячей пластичности металла перед вытяжкой. 1 ил.

Изобретение относится к области приборостроения, преимущественно электровакуумного производства (ЭПВ), и может быть использовано при изготовлении методом листовой штамповки деталей типа "чашка" из тугоплавких металлов, в частности, молибденового сплава, имеющих слоистую перекристаллизованную структуру, подверженную расслоению при пластической деформации и механическом воздействии.

Известен способ листовой штамповки деталей электровакуумного производства из слоистого холоднокатанного перекристаллизованного тугоплавкого металла, преимущественно молибдена и его сплавов, включающий операции вырубки заготовок, отжига, нанесения смазки, подогрева, вытяжки (I).

Недостатком известного способа является значительный брак по расслоению как при вытяжке, а также при токарной обработке на проточенных поверхностях (поверхностное отслаивание). Начальный механизм расслоения возможен при первой вытяжке деталей, не имеющих оптимальной температуры и запаса пластичности. Нагрев же заготовок до более высокой температуры (свыше 280^oC) cопровождается окислением металла.

Технической задачей предложенного способа является повышение запаса горячей пластичности металла перед вытяжкой, сохранение его при вытяжке и снижение за счет этого расслоения металла при вытяжке и последующей механической обработке деталей.

Для решения поставленной задачи в способе листовой штамповки деталей электровакуумного производства из слоистого холоднокатанного нерекристаллизованного тугоплавкого металла, преимущественно молибдена и его сплавов, включающем операции вырубки заготовок, отжига, нанесения смазки, подогрева, вытяжки, оптимальную температуру подогрева заготовки непосредственно перед вытяжкой определяют заранее путем испытания образцов на растяжение при разной температуре от комнатной до 1000^oC с определением пластичности, построением графика "относительное удлинение температура испытания" и нахождение экстремального значения повышения пластичности и соответствующей ему температуры.

На чертеже показана зависимость относительного удлинения "дельта" от температуры испытания Т холоднокатанных листов сплава ЦМ2А.

Для реализации способа, во-первых, определяют горячую пластичность испытуемого металла в интервале 20-1000^oC с шагом, например, 100^oC. Для этого изготавливают поперечные образцы с переменным сечением рабочей части (радиус 25 мм). Испытывают их на растяжение до разрыва в среде аргона при скорости растяжения 5 мм/мин.

Определяют относительное удлинение по ГОСТ 1497-84. Строят таблицу или график "относительное удлинение температура испытания". Находят температуру, соответствующую пику прироста пластичности. Повторяют испытание на разных плавках (партиях) металла. Находят интервал оптимальных температур.

Далее при найденной оптимальной температуре выполняют штамповку деталей. Температура заготовки диска должна определяться контактным способом. При этом нагреву ТВЧ, с целью создания запаса тепла при вытяжке, должны подвергаться и детали штампа вблизи зоны вытяжки. Нагрев ТВЧ отключают при достижении заготовкой диском заданной температуры.

Способ проверен практически при вытяжке деталей типа "чашка" высотой 6 мм, диаметром 26 мм из холоднокатанных листов толщиной 0,8 мм сплава ЦМ2А. Вырубленные заготовки-диски после проточки торцов отжигались в вакууме, проверялись на отсутствие расслоений по торцу и после нанесения смазки (дисульфид молибдена) подвергались вытяжке. 100 шт штамповались с подогревом дисков на 280^oC на горячей плите пресса (контрольная партия), другие (63 шт) в вакууме с нагревом ТВЧ до 450-500^oC (опытная партия).

Указанная температура, как оптимальная, найдена на графике при определении горячей пластичности в среде аргона на машине "ИНСТРОН" при скорости растяжения 5 мм/мин.

Экстремальные значения повышения пластичности соответствуют 500^oC для двух партий и 400^oC для третьей. За оптимальную температуру штамповки деталей из сплавов ЩМ2А можно принять 450-500^oC. Выше 500^oC и ниже 400^oC падает горячая пластичность отдельных партий металла.

При каждой температуре испытывали по 3 образца. На графиках показаны усредненные результаты трех партий листов сплава ЦМ2А (ТУ 48-19-273-77). На графике "п. 27803" показан доверительный интервал среднеквадратичные отклонения. Усилие вытяжки создавали масляным насосом.

Оценку эффективности предложенного способа выполнили сравнением выхода годных при изготовлении деталей по существующей технологии и опытной (таблица). В расчет взяты детали, отбракованные при токарной обработке. Брак в технологической партии составил 45% что на 10% больше, чем в опытной (35% ).

Формула изобретения

Способ листовой штамповки деталей электровакуумного производства из слоистого холоднокатаного нерекристаллизованного тугоплавкого металла, преимущественно молибдена и его сплавов, включающий операции вырубки заготовок, отжига, нанесения смазки, подогрева, вытяжки, отличающийся тем, что оптимальную температуру подогрева заготовки непосредственно перед вытяжкой определяют заранее путем испытания образцов на растяжение при разной температуре от комнатной до 1000^oС с определением пластичности, построением графика "относительное удлинение температура испытания" и нахождения экстремального значения повышения пластичности и соответствующей ему температуры.

РИСУНКИ

Рисунок 1