SU602572A1 - Способ изготовлени бемиталлических штамповых отливок - Google Patents

Description

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ШТАМПОВЫХ ОТЛИВОК

Изобретение относитс  к литейному производству и может быть использовано в мапипюстроении при изготовлении биметаллических штампов штамповки.

Известен р д способов изготовлени  биметаллических изделий 1. Эти способы основаны на соединении разнородных металлов, один из которых находитс  в расплавленном состо нии , другой - в твердом или в стадии затвердевани .

Известные способы получени  биметаллических отливок  вл ютс  технологичными, но имеют характерный недостаток - при охлаждении отливки на границах соединени  двух металлов возникают трещины. Чтобы исключить образование трещин, прибегают, в частности, к подогреву армируюи ей вставки перед заливкой расплава основного материала.

Наиболее близким но технической сущности к предлагаемому  вл етс  способ получени  биметаллических отливок дл  формовочных штампов, включающий нагрев отштампованной вставки с гравюрой в среде флюса до температуры аустенизации материала вставки (900-1000°С), выдержку в течение 0,5-1 ч и заливку ее расплавом менее легированной стали 2.

Такой способ обеспечивает хорон ую свариваемость расплава со вставкой, обусловленную тем, что после соприкосновени  расплава с поверхностью вставки по обе стороны границы раздела металлов достигаетс  однотипность по кристаллическо.му строению соедин емых металлов. Это содействует упрочнению биметаллического соединени  за счет диффузии , в результате которой образуетс  промежуточный слой. Кроме того, благодар  высокотемпературному нагреву вставки перед залив кой расплава по сравнению с низкотемпературным нагревом вставки под эту операцию возникающие внутренние напр жени  незначительны что способствует конструктивной прочности 1итамнового издели .

Однако высокотемпературный нагрев вставки под заливку расплавом приводит, учитыва  ее дополнительный разогрев от расплава, к перегреву материа,па вставки, что снижает хрупкую прочность биметаллического соединени  и ухудигает структуру материала вставK I в целом.

При этом, если масса вставки по отношению к массе литой основы издели  значите,и.1на, то при высокотемпературном подогреве вставки скорость затвердевани  расплава низка. Это исключает возможность измельчени  кристаллического зерна - важнейшего услови  достижени  высоких механических свойств отливки .

С целью повышени  нрочности отливок вставку перед установкой в литейную форму закаливают, а нагрев производ т вначале объемный до температуры относительной устойчивости аустенита, а затем местный по свариваемой поверхности до температуры аустенизации , после чего вставку охлаждают до температуры объемного нагрева.

Закалка вставки обеспечивает в процессе затвердевани  и охлаждени  основного материала сокрашение об..ма вставки в результате распада мартенсита, что снижает опасность образовани  треш.ин в области, примыкающей к вставке.

При затвердевании биметаллической .отливки возможно образование литейных трешин за счет.усадки основного материала, котора  достигает 2,5%. Дл  предупреждени  образовани  литейных трещин эта усадка должна быть свободной.

Свобода усадки обеспечиваетс  тем, что перед заливкой расплава вставку подвергают закалке, в результате которой увеличиваетс  ее объем до 1,5°/о. При разогреве вставки основным материалом мартенсит вставки подвергаетс  аустенитному превращению, что приводит к уменьшениюее объема. Это способствует свободной усадке основного материала и, следовательно, прочности отливки.

Объемный нагрев вставки до температуры, численно равной температуре относительной устойчивости аустенита материала вставки, и местный по свариваемой поверхности до температуры аустенизации этого же материала и последующее подстуживание вставки до температуры объемного нагрева вставки обеспечивает образование по свариваемой поверхности сло , переохлажденного аустенита. Это содействует свариваемости материалов (однотипность кристаллического строени  по обе стороны их границы раздела) и одновременно обеспечивает быстрое затвердевание раснлава из-за относительно низкой температуры объемного подогрева вставки (400-600°С), что устран ет перегрев материала вставки и способствует измельчению кристаллического зерна литой части би.металлической заготовки.

Если местный нагрев поверхности вставки не производить, то образование аустенита происходит за счет ее разогрева расплавом.

и аустенизаци  может оказатьс  запоздалой по отношению к процессу образовани  биметаллического соединени , что нежелательно За врем  задержки температура границы раздела материалов может понизитьс  и, кроме того, на границе могут выделитьс  примсо.пые атомы, а это понижает прочность соединени . Способ осуществл етс  следующим образом .

В мастер-штампе штампуют вставку, например , из стали 40ХМФС. Затем вставку закаливают , покрывают слоем флюса по поверхности сварки, объемно нагревают до 450-650 С, что соответствует температурному интервалу относительной устойчивости аустенита стали 40ХМФС, и передают под высокочастотный нагрев. Этот нагрев производ т местно по по верхности раздела материалов биметаллической отливки до температуры аустенизации материала вставки (900-1000°С).

После этого вставку выдерживают некоторое врем  дл  выравнива  температуры по объему в пределах температурного интервала относительной устойчивости аустенита материала вставки (450-650°С) и устанавливают в литейную форму, прогретую также до 450- 650°С, а затем производ т заливку через сто к, в процессе выполнени  которой пленка флюса уноситс  с поверхности вставки. После затвердевани  отливку подвергают термической обработке.

Использование предложенного способа позвол ет повысить процент годного лить  изделий .

Claims (2)

1. Соломка Я. М. Производство двухслойных деталей, М., Машгиз, 1962, с. 6-7.

2. «Кузнечно-штамповочное производство, № 11, 1973, с. 44-45.