SU1315492A1

SU1315492A1 - Method for manufacturing bimetallic articles

Info

Publication number: SU1315492A1
Application number: SU762425393A
Authority: SU
Inventors: Станислав Альбертович Довнар
Original assignee: Физико-технический институт АН БССР
Priority date: 1976-12-01
Filing date: 1976-12-01
Publication date: 1987-06-07

Abstract

Изобретение относитс к области термомеханической обработки стальных материалов и может 8ыть использовано в инструментально-штамповом производстве при изготовлении биметаллических формообразующих деталей штамповой оснастки. Цель изобретени - повышение качества воспроизведени калибровочной полости за счет увеличени твердости основы относительно твердости плакирующего сло и снижени терщинообразовани . Плакированную заготовку никелируют, нагревают до температуры пластической деформации плакирующего сло . Затем поковку охлаждают в щелочи до температуры на 10-20 С ниже М плакирующего сло . Повторный нагрев поковки с температуры охлаждени осуществл ют в скоростном режиме до максимально возможной температуры, не превышающий температуры относительной устойчивости плакирующего сло . Далее провод т окончательную штамповку и отпуск. 2 табл. 1 ил. С С/)The invention relates to the field of thermomechanical processing of steel materials and can be used in tool-die production in the manufacture of bimetallic forming parts of die tooling. The purpose of the invention is to improve the quality of reproduction of the calibration cavity by increasing the hardness of the substrate relative to the hardness of the cladding layer and reducing the friction. The plated workpiece is nickel-plated, heated to the temperature of plastic deformation of the cladding layer. Then the forging is cooled in alkali to a temperature of 10–20 ° C below M of the cladding layer. Repeated heating of the forging from the cooling temperature is carried out in a high-speed mode to the maximum possible temperature not exceeding the temperature of relative stability of the cladding layer. Further, final stamping and tempering are carried out. 2 tab. 1 il. C C /)

Description

11.311.3

изобретение относитс к металлургии , в частности к термомеханической обработке стали, и может быть использовано в инструментально-штампо- вом производстве при изготовлении биметаллических формообразующих деталей штамповой оснастки.The invention relates to metallurgy, in particular, to the thermomechanical processing of steel, and can be used in tooling and die casting in the manufacture of bimetallic forming parts of die tooling.

Целью изобретени вл етс повышение качества воспроизведени калибровочных полостей при штамповке формообразующих деталей за счет увеличени технологической твердости основы относительно твердости плакирующего сло и снижение трещинообразовани .The aim of the invention is to improve the quality of reproduction of the calibration cavities when stamping molding parts by increasing the technological hardness of the substrate relative to the hardness of the cladding layer and reducing the cracking.

На чертеже представлена экспериментальна поковка, общий вид, реализующа предлагаемый способ.The drawing shows an experimental forging, a general view implementing the proposed method.

Экспериментальна поковка имеет основу 1, плакирующий слой 2 с калибровочной полостью окончательно отштампованной в мастер-щтампе, содержащем контейнер 3 и мастер-пуансон 4 . Плakиpoвaннyю заготовку, состо щую из стальной основы с малой устойчивостью переохлажденного аустенита и плакирующего сло , выполненного из штамповой стали с повьш1енной устойчивостью переохлажденного аустенита, подвергают гальваническому никелированию по рабочему торцу дл защиты от окалинообразовани . Затем заготовку под слоем карбюризатора нагревают до ковочной температуры и производ т предварительную штамповку калибровочной полости. После этого поковку охлаждают в щелочи до температуры на 10-20 С ниже точки М„ плакирующего сло .The experimental forging has a base 1, a cladding layer 2 with a calibration cavity finally stamped in a master chip containing a container 3 and a master punch 4. A flat billet consisting of a steel base with low stability of supercooled austenite and a cladding layer made of die steel with a higher resistance of supercooled austenite is subjected to galvanic nickel plating on the working face to protect against scale formation. Then, the blank under the carburizer layer is heated to the forging temperature and the calibration cavity is pre-stamped. After that, the forging is cooled in alkali to a temperature of 10-20 C below the point M „of the cladding layer.

.Повторный нагрев поковки с температуры охлаждени - осуществл ют до температур, лежащих в интервале относительной устойчивости аустенита плакирующего сло .Repeated heating of the forging from the cooling temperature is carried out to temperatures in the range of relative stability of the austenite of the cladding layer.

После выполнени повторного нагрева производ т окончательную штамповку калибровочной полости поковки и вслед за этой операцией малогабаритные поковки охлаждают в закалоч.ной среде и подвергают отпуску. Крупногабаритные поковки сначала проход т отжиг или нормализацию дл сн ти остаточных напр жений и подготовки структуры поковки к закалке.After performing the reheating, the forging is finished forging the calibration cavity and, after this operation, the small forgings are cooled in a quenching medium and subjected to tempering. Large forgings are first annealed or normalized to relieve residual stresses and prepare the structure of the forging for quenching.

Пример. Получают две партии штамповых ПОКОВ01 с плакированными калибрующими полост ми. Первую партию изготавливают согласно известному , а вторую партию по предлагае22Example. Two batches of die PAKOV01 with clad calibrating cavities are obtained. The first batch is manufactured according to the well-known, and the second batch according to the offer22

мому способам. В качестве полуфабриката используют заготовки из сталей 40Х (основа) и 40X13 (плакирующий слой). Критические точки М„ этих сталей отвечают соответственно значени м 330 и 250 С. Предварительную и окончательную виды штамповани заготовок осуществл ют на чеканочном прессе с усилием 1000 т .my ways. As a semi-finished product used blanks of steel 40X (base) and 40X13 (cladding layer). The critical points M "of these steels correspond, respectively, to values of 330 and 250 C. The preliminary and final types of stamping of the blanks are carried out on a stamping press with a force of 1000 tons.

Температурные режимы обработки заготовок указаны в табл. 1.Temperature treatment of the workpieces are shown in Table. one.

Эффективность сопоставл емых способов оценивают максимальным усилием окончательной штамповки отноThe effectiveness of the comparable methods is assessed by the maximum effort of the final stamping

сительным заполнением круговых канаjuicy filling circular kana

вок по торцу мастер-пуансона деформи- руемьм металлом h/H, твердостью плакирующего сло в данной части поковки после выполнени закалки и отпус- ка HV, наличием макротрещин на рифлени х калибрующей полости поковки при ее отштамповке за один Удар пресса при температуре окончательной штамповки.Wake on the master punch face with h / H deformable metal, hardness of the cladding layer in this part of the forging after quenching and tempering HV, the presence of macro-cracks on the grooves of the gauging cavity of the forging when it is stamped for one Press hit at the final stamping temperature.

Результаты опробовани способов, сведены в табл. 2. The results of testing methods are summarized in Table. 2

В результате быстрого охлаждени аустенит основы претерпевает мapтeнситное превращение в объеме 70-100% в зависимости от марки стали. Благодар этому основа становитс твердой, а плакирующий слой не претерпевает фазового изменени и, следовательно,As a result of rapid cooling, the austenite base undergoes a massive transformation in a volume of 70-100%, depending on the grade of steel. Due to this, the base becomes solid, and the cladding layer does not undergo a phase change and, therefore,

остаетс более м гким, чем мартенсит основы.. Это обеспечивает высокое качество воспроизведени окончательн о штампуемой калибровочной полости штамповой поковки. В то же врем вit remains softer than the martensite of the base. This ensures the high quality of the final reproduction of the stamped gauge cavity of the die forging. At the same time in

плакирующем слое при закаливании основы поковки возникают отдельные кристаллы мартенсита, затрудн ющие рас- пад аустенита плакирующего сло при его последующем повторном нагревеduring the hardening of the base of the forging, separate martensite crystals appear in the plating layer, making it difficult for the austenite to decay on the cladding layer during its subsequent reheating

под окончательную штамповку.калибровочной полости, что положительно вли ет на полноту закалки плакирующего сло штамповой поковки. Повторный нагрев позвол ет повысить трещиностойкость поковки при ее термомеханической обработке и качество воспроизведени окончательно отштампованной калибровочной полости.under the final stamping of the calibration cavity, which positively affects the completeness of the quenching of the cladding layer of the die forging. Reheating allows to improve the crack resistance of the forging during its thermomechanical processing and the quality of reproduction of the finally stamped calibration cavity.

5555

Их анализ показывает, что издели из биметалла 40Х-40Х13, полученные с помощью предлагаемого способа, превосход т издели , изготовленные по известному прототипу.Their analysis shows that the bimetal products 40X-40X13, obtained using the proposed method, are superior to products manufactured according to the known prototype.

3.133.13

Claims

The use of the proposed method improves the quality of reproducing stamped products, reduces cracking and requires less effort for final stamping. Invention Formula

The method of manufacturing bimetallic products, mainly shaping, parts of die tooling, including heating the clad billet to the temperature of plastic deformation of the cladding layer.

2 4

pre-stamping, cooling, final stamping, quenching from the stamping temperature and tempering, characterized in that, in order to improve the quality of reproduction of the calibration cavity by increasing the hardness of the base relative to the hardness of the cladding layer and reducing cracking.

cooling is carried out to a temperature of 10-20 ° C below the point M of the cladding layer, and then heated to a temperature of relative stability of the austenite of the cladding layer.

Table 1

Editor N. Gunko.

Compiled by A. Osmantsev

Tehred M. Khodanich Proofreader S. Shekmar

Order 2318/27 Circulation 549Subscription

VNIIPI USSR State Committee

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35, Raushsk nab.O d. 4/5

- - --.--.- - - - - - - - - - - --- - - - ---- ---- - - - - - - --- - - - - - - - - - - - - - - - - - - -

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4