RU1736053C

RU1736053C - Composition blank for extrusion

Info

Publication number: RU1736053C
Authority: RU
Inventors: В.А. Близнюк; Ю.Д. Долбинов; В.А. Лыхин; В.В. Несговоров; М.И. Тимофеев; С.А. Харитонов
Original assignee: Государственное опытно-конструкторское бюро "Горизонт"
Priority date: 1990-03-01
Filing date: 1990-03-01
Publication date: 1996-04-10

Abstract

FIELD: metallurgy. SUBSTANCE: composition blank for extrusion has an envelope, cone front and rear covers, made of the same material, and a core, made of a material with higher strength and placed in the envelope. The front cover has a recess for placing a reciprocal insert, made of a material, being alike by its strength properties with the core material, but having less cost. A lateral surface of the insert being roughed, it has microrelief dimensions in a range from 0.2 mm up to 0.6 mm. EFFECT: enhanced quality of ready parts from such blanks. 1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к металлургии, в частности к обработке металлов давлением. The invention relates to metallurgy, in particular to the processing of metals by pressure.

Известна композиционная заготовка для экструдирования, содержащая выполненные из одного и того же материала оболочку, коническую переднюю и заднюю крышки, а также сердечник из более прочного материала с углублением, в котором размещен вкладыш из материала, близкого по прочностным свойствам к материалу сердечника, но менее дорогостоящего. Known composite billet for extrusion, containing a shell made of the same material, a conical front and back covers, as well as a core of a more durable material with a recess, in which a liner made of a material similar in strength properties to the core material, but less expensive .

Недостатком известной конструкции является малый выход годного вследствие опережающего течения материала передней крышки и прилегающей зоны оболочки относительно конусной поверхности вкладыша, что вызывает нарушение коэффициента заполнения переднего участка экструдированного композиционного прутка. A disadvantage of the known design is the low yield due to the leading flow of the material of the front cover and the adjacent zone of the shell relative to the conical surface of the liner, which causes a violation of the fill factor of the front section of the extruded composite rod.

Целью изобретения является повышение экономии металла за счет увеличения длины годной части экструдированного композиционного прутка. The aim of the invention is to increase the saving of metal by increasing the length of the usable part of the extruded composite rod.

Для этого предлагаемая заготовка снабжена вкладышем, боковая поверхность которого выполнена шероховатой с высотой неровностей не менее 0,2 мм и не более 0,6 мм. To do this, the proposed workpiece is equipped with an insert, the side surface of which is made rough with a height of irregularities of not less than 0.2 mm and not more than 0.6 mm.

На чертеже изображена предлагаемая композиционная заготовка. Композиционная заготовка содержит выполненные из одного и того же материала оболочку 1, коническую переднюю 2 и заднюю 3 крышки, а также сердечник 4 из более прочного материала, размещенный в оболочке, причем передняя крышка выполнена с углублением, в котором размещен вкладыш 5, боковая поверхность которого выполнена шероховатой с высотой неровностей не менее 0,2 мм и не более 0,6 мм. The drawing shows the proposed composite blank. The composite blank contains a shell 1 made of the same material, a conical front 2 and a back 3 covers, as well as a core 4 made of a stronger material placed in the shell, the front cover being made with a recess in which the insert 5 is placed, the side surface of which made rough with a height of irregularities of not less than 0.2 mm and not more than 0.6 mm.

Сравнительно малый объем вкладыша, ограниченный габаритами передней крышки не позволяет в начальной стадии экструзии достичь в деформируемом металле гидростатического давления, необходимого для надежной схватываемости между контактирующими компонентами заготовки за счет образования металлической связи. В то же время шероховатость, создаваемая обычной токарной обработкой, не обеспечивает достаточной механической сцепляемости между поверхностями передней крышки и вкладыша. The relatively small volume of the liner, limited by the dimensions of the front cover, prevents the hydrostatic pressure in the deformable metal from reaching the hydrostatic pressure necessary for reliable adhesion between the contacting components of the workpiece due to the formation of a metal bond. At the same time, the roughness created by conventional turning does not provide sufficient mechanical adhesion between the surfaces of the front cover and liner.

В этих условиях менее прочный материал передней крышки и прилегающей зоны оболочки начинает деформироваться со скоростями, превышающими скорости дефоpмации материала вкладыша. Последнее при указанном отсутствии полной схватываемости приводит к проскальзыванию материала передней крышки и прилегающей зоны оболочки относительно вкладыша и нарушению коэффициента заполнения в передней части экструдируемого прутка. Повышение степени механического зацепления (трения) в рассматриваемой передней зоне заготовки путем увеличения шероховатости на конической поверхности более прочного материала вкладыша снижает длину дефектной части переднего конца деформированного прутка и повышает экономию металла. Указанная шероховатость может быть увеличена накатной, нарезной, дробеструйной обработкой и т.п. Under these conditions, the less durable material of the front cover and the adjacent zone of the shell begins to deform at speeds exceeding the rate of deformation of the liner material. The latter, with the indicated lack of full adhesion, leads to slippage of the material of the front cover and the adjacent zone of the shell relative to the liner and a violation of the fill factor in the front of the extrudable rod. Increasing the degree of mechanical engagement (friction) in the considered front zone of the workpiece by increasing the roughness on the conical surface of a more durable liner material reduces the length of the defective part of the front end of the deformed bar and increases metal saving. The indicated roughness can be increased by rolling, rifling, shot peening, etc.

При изготовлении экструдированных прутков для производства сверхпроводящей проволоки используют многослойную заготовку размером 120 х 900 мм, содержащую оболочку из высокочистой меди марки МВЭ, размещенный в ней сердечник из ниобийтитанового сплава НТ-50 диаметром 107 мм, диффузионный барьер из листового ниобия марки Нб-1 толщиной 0,9 мм, свальцованного в трубу и размещенного между оболочкой и сердечником, а также медную конусную переднюю крышку, медную заднюю крышку и вкладыш, размещенный в углублении крышки. В качестве материала вкладыша выбрана сталь марки Ст.15, отожженная при 800^оС в течение 30-40 мин и охлажденная вместе с муфельной печью. Обработанный таким образом материал вкладыша имеет реологические свойства, достаточно близкие к материалам сердечника. С целью увеличения трения на боковой поверхности вкладыша нанесено сетчатое рифление 0,6, ГОСТ 21474-75, накаткой. Перед сборкой все детали заготовки обезжиривают. Крышки приваривают к оболочке на электронно-лучевой установке ЭЛУ-5 при остаточном давлении 10^-5 мм рт. ст. Далее прессуют заготовку на гидроэкструзионном прессе при 520^оС на пруток диаметром 30 мм. Замеры после стравливания медных оболочек прутков в 50% -ном водном растворе азотной кислоты показывают, что диаметры сердечников, равные расчетным (21,25 мм), стабилизируются на длине не более 5-7 мм от передних торцов сердечника, тогда как до применения заявляемой конструкции на длине 10-15 мм.In the manufacture of extruded rods for the production of superconducting wire, a 120 x 900 mm multilayer billet is used, containing a sheath made of high-purity copper of the MVE grade, a core of NT-50 niobium titanium alloy with a diameter of 107 mm placed in it, a diffusion barrier made of sheet niobium of the Nb-1 grade with a thickness of 0 , 9 mm, rolled into a pipe and placed between the shell and the core, as well as a copper conical front cover, a copper back cover and an insert located in the recess of the cover. The material of the liner was selected steel grade 15, annealed at 800 ^about C for 30-40 minutes and cooled together with a muffle furnace. The liner material treated in this way has rheological properties close enough to the core materials. In order to increase friction, mesh corrugation 0.6, GOST 21474-75, knurled, is applied on the side surface of the liner. Before assembly, all parts of the workpiece are degreased. Covers are welded to the shell on the electron-beam installation ELU-5 at a residual pressure of 10 ^-5 mm RT. Art. Next, the workpiece is pressed on gidroekstruzionnom press at 520 ^{° C} on 30 mm diameter rod. Measurements after etching the copper shells of the rods in a 50% aqueous solution of nitric acid show that the core diameters equal to the calculated ones (21.25 mm) are stabilized at a length of not more than 5-7 mm from the front ends of the core, whereas before applying the claimed design on a length of 10-15 mm.

Применение вкладыша с повышенной шероховатостью на боковой поверхности позволяет увеличить трение между последней и внутренней поверхностью передней крышки и таким образом уменьшить длину прутка с нарушенным соотношением поперечных размеров сердечника и оболочки. В результате повышается экономия металла за счет увеличения длины годной части экструдированного композиционного прутка. The use of a liner with increased roughness on the side surface allows to increase friction between the last and inner surface of the front cover and thus reduce the length of the rod with a disturbed ratio of the transverse dimensions of the core and shell. As a result, metal savings are increased by increasing the length of the usable part of the extruded composite bar.

Claims

COMPOSITION PREPARATION FOR EXTRUDING by ed. St. N 1605365, characterized in that, in order to increase the economy of the metal by increasing the length of the usable part of the extruded composite rod, the side surface of the liner is made rough with a height of irregularities of at least 0.2 mm and not more than 0.6 mm.