SU1724411A1 - Способ получени заготовок - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок круглого профил  ковкой и прокаткой. Цель изобретени  - повышение качества заготовок круг- лого профил  за счет улучшени  механических свойств и уменьшени  ани- затропии металла. Осуществл ют прот жку заготовок плоскими бойками с подачей под Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок круглого профил  ковкой и прокаткой. Цель изобретени  - повышение качества поковок при получении заготовок круглого профил  путем улучшени  их механических свойств и уменьшени  анизотропии . Исходную заготовку, нагретую до ковочной температуры, прот гивают плоскими бойками с подачей под острым углом к фронту бойков, который составл ет 45-60°. Канострым углом к фронту бойков и кантовками на 180 и 90° при равенстве обжатий до и после кантовок на 180°. Кантовки производ т после относительного обжати  заготовок на 5-30%. Полученный полуфабрикат пр моугольного, преимущественного квадратного сечени , подвергают деформированию с величиной укова 1,3...1,7 на прутки круглого профил . На заключительном этапе эти прутки деформируют способом винтовой прокатки со степенью деформации 10-50% и закручиванием прутка в одном направлении. Дл  более значительного улучшени  структуры и свойств деформированного металла винтовую прокатку возможно производить с поочередным изменением направлени  закручивани  прутка при степен х его деформации 10- 50% в процессе закручивани  в каждом из измен емых направлений. Таким образом обеспечиваетс  высока  степень равномерности структуры и свойств металла и улучшение показателей прочности .при изгибе. 3 з.п. ф-лы. товку заготовки осуществл ют поочередно на 180 и 90° с суммарным обжатием за проход , равным 5-30%, полученный полуфабрикат пр моугольного, преимущественно квадратного сечени , подвергают ковке вырезными бойками с подачей под углом 90° к фронту бойков, кантовками на 45° с величиной укова 1,3-1,7 до получени  поковки круглого сечени . На заключительном этапе поковку круглого сечени  деформируют путем винтовой прокатки со степенью деформации 10-50% с закручиванием заготовки в одном направлении. В другом случае винтовую прокатку осуществл ют с изменением сл С XI К I-N

Description

направлени  закручиванием заготовки после каждого прохода.

В дальнейшем после обработки прутка способом винтовой прокатки пруткам с улучшенной структурой металла можно придать необходимую форму поперечного сече- ни  известными способами продольной прокатки.

Диапазон угла подачи металла при прот жке выбран, исход  из того, что при угле подачи менее 45° резко уменьшаетс  производительность процесса прот жки, а при угле подачи более 60° не достигаетс  существенного улучшени  качества деформированного металла из-за небольшого изменени  направлени  течени  металла при кантовках.

Диапазон обжатий при прот жке выбран исход  из того, что при обжати х менее 5% величина поперечно-сдвиговой деформации незначительна, что не обеспечивает заметного улучшени  структуры и свойств деформируемого металла. При обжати х более 30% число кантовок уменыиа,- етс , что ведет к уменьшению количества изменений направлени  преимущественного течени  металла, в результате этого также не достигаетс  необходима  степень улучшени  структуры и свойств деформируемого металла. При этом в процессе ковки на молотах достигаютс  обжати  5-10%, а при ковке на прессах 5-30%.

Деформирование заготовки после прот жки осуществл етс  в св зи с необходимостью формировани  круглого профил  заготовки дл  стана винтовой прокатки. Это формирование можно выполн ть путем прот жки заготовки пр моугольного, преимущественно квадратного профил  на молоте или прессе вырезными бойками, ковки на радиально-ковочной машине или на стане продольной прокатки.

Диапазон значений укова (выт жки) при переделе заготовки с квадратного профил  на круглый выбран исход  из того, что при их величине, меньшей 1,3, практически невозможно путем деформировани  существующими технологическими способами переделать квадратный профиль заготовки в круглый.

При величине укова (выт жки) большей 1,7 наблюдаетс  заметное формирование волокна в направлении продольной оси заготовки , что ведет к увеличению анизотропии структуры и свойств деформированного металла и ухудшает его качество.

Заключительный этап деформировани  заготовки осуществл етс  дл  дальнейшего улучшени  качества металла путем уменьшени  анизотропности его структуры и

свойств за счет применени  винтовой прокатки .

Диапазон степени деформации при винтовой прокатке с закручиванием прутка в одном направлении выбран исход  из того , что при степен х деформации менее 1,0% наблюдаетс  недостаточна  проработка металла в направлении закручивани . При сте- пен х деформации более 50% в

направлении закручивани  формируетс  волокнистое строение, что ведет к увеличению структурной неоднородности металла и ухудшению его качества.

Изменение направлений закручивани 

прутка при винтовой прокатке примен етс  дл  предотвращени  формировани  в металле винтообразного волокна. Диапазон степени деформации в процессе каждого из измен емых направлений закручивани 

прутка выбран исход  из того, что при степен х деформации менее 10% наблюдаетс  недостаточна  проработка металла в направлении закручивани  волокна.

При степен х деформации более 50%

не обеспечиваетс  достаточное количество изменений направлений закручивани  прутка в процессе его винтовой прокатки, что ограничивает возможность улучшени  структуры и свойств металла. Осуществление дополнительной обработки давлением с поочередным изменением направлени  формировани  волокна способствует лучшему перемешиванию металла, дроблению его волокна, повышает однородность структуры и свойств.

П р и м е р 1. Слиток пр моугольной формы массой 750 кг из стали Х12М нагревают до 1160- С и проковывают на молоте с М.П.Ч. 7 т плоскими бойками способом прот жки с подачей под углом 60° к фронту бойков с кантовками на 180 и 90° поочередно после двух проходов с суммарным обжатием за эти проходы 5-10% на заготовки сечением 160x160 мм.

Заготовки сечением 160x160 мм подогревают до 1160°С и проковывают на молоте с М.П.Ч. 3 т плоскими бойками способом прот жки с подачей под углом 45° к фронту бойков с кантовками на 180 и 90° поочередно после двух проходов с обжатием за эти проходы 7-10% на заготовки сечением 85x85 мм.

Заготовки сечением 85x85 мм нагревают до 1140°С и проковали на молоте с

М.П.Ч. 2 т вырезными бойками с подачей

под углом 90° к фронту бойков с кантовками

вначале на 90° после каждого прохода, а

затем с кантовками на 45° и обжимом по

винтовой линии с обжати ми вначале на 7%,

а затем на 3-5% на заготовки диаметром 84 мм с уковом 1,3.

Заготовки диаметром 84 мм нагревают до 1140°С и прокатывают в трехвалковой клети винтовой прокатки стана 350/250 за один проход на прутки диаметром 80мм при числе оборотов прокатных валков, равном 60 об./мин, угле подачи и степени деформации 10%.

П р и м е р 2. Слиток пр моугольной формы массой 750 кг из стали Р6М5 нагревают до 1160°С и проковывают на прессе усилием 12,5 МН плоскими бойками способом прот жки с подачей под углом 60° к фронту бойков с кантовками на 180 и 90° поочередно после каждого прохода с обжатием 20-30% на заготовки сечением 170x170 мм.

Заготовки сечением 170x170 мм подогревают до 1160°С и проковывают на прессе усилием 5 МН плоскими бойками способом прот жки с подачей под углом 45° к фронту бойков с кантовками на 180 и 90° поочередно после каждого прохода с обжатием вначале на 20-25%, а затем на 10-15% на заготовки сечением 110x110 мм.

Заготовки сечением 110x110 мм нагре: вают до 1120°С и проковывают на радиаль- но-ковочной машине за два прохода с обжатием до 5% за проход на заготовки диаметром 95 мм с уковом 1,7.

Заготовки диаметром 100 мм нагревают до 1140°С и прокатывают на пруток диаметром 50 мм в трехвалковой клети винтовой прокатки стана 350/250 за два прохода со степенью деформации за каждый из проходов по 5.0% при одном изменении направлени  закручивани  прутка, числе оборотов прокатных валков, равном 60 об./мин, и угле подачи / 20°.

Исследование показало, что дл  упом нутых легированных сталей ледебуритного класса обеспечиваетс  высока  степень равномерности структуры и свойств, характеризующа с  высокими показател ми прочности при изгибе и коэффициентами анизотропии, приближающимс  к 1.

Так, дл  стали Х12М, обработанной по примеру 1, прочность при изгибе составл ет: в продольном направлении МПа; в поперечном направлении Опп 2800 МПа, а коэффициент анизотропии .Опп/ ,89.

Дл  стали Р6М5, обработанной по примеру 2, прочность при изгибе составл ет: в

продольном направлении Опр 3200 МПа; в поперечном направлении Опп 3050 МПа, а коэффициент анизотропии Ohn/Ohp 0,95. В случае обработки по известному способув прутках та кого же сечени  эти данные

составл ют: дл  стали Х12М апр 2900 МПа;

Опр 2000 МПа; онр 0,69; дл  стали Р6М5

опр 3250 МПа; оьр 2600 МПа; ОЬР 0,8.

Стойкость металлорежущего инстру-.

мента, изготовленного из быстрорежущей стали Р6М5 по предлагаемому способу в 1,4-1,6 раза выше, чем инструмента, изготовленного по известному способу.

Предлагаемый способ получени  заготовок круглого профил  позвол ет существенно улучшить структуру и повысить физико-механические свойства металла прутков.

Claims (4)

1. Способ получени  заготовок, включающий многопроходную прот жку исходной заготовки плоскими бойками с подачей под острым углом к их фронтальной плоскости и кантовками на 180° и 90° до получени  заготовки пр моугольного сечени  при соблюдении у слови  равенства величин обжати  в двух смежных проходах, отличающий- с   тем, что, с целью повышени  качества поковок при получении заготовок круглого

профил  путем улучшени  их механических свойств и уменьшени  анизотропии металла , кантовку заготовки на 180 и 90° производ т поочередно с относительным обжатием ее в каждом из проходов на 530% , а полученную при прот жке заготовку пр моугольного, преимущественного квадратного сечени , подвергают деформированию с величиной укова 1,3-1,7 до получени  заготовки круглого сечени  и последующей

ее винтовой прокатке со степенью деформации 10-50% за проход.

2.Способ по п. 1, отличающийс  тем, что прот жку заготовки осуществл ют с подачей под углом 45-60 к фронтальной

плоскости бойков.

3.Способ по пп. 1 и 2, отличающийс  тем, что каждый проход винтовой прокатки осуществл ют с закручиванием металла заготовки в одном направлении.

4. Способ по пп. 1и2, отличающийс  тем, что каждый последующий проход винтовой прокатки осуществл ют с изменением направлени  закручивани  металла заготовки на противоположное по отноше

нию к предыдущему проходу.