Claims (2)
Изобретение относитс к трубопрокатному производству и может быть использовано при прошивке в вакууме трубных заготовок из тугоплавких металлов и сплавов на их основе. Известны оправки дл винтовой прошивки тугоплавких металлов и сплавов на их основе, выполненные из сплава на основе молибдена с покрытием рабочей поверхности , например, карбидом титана 1. Однако при прошивке в вакууме заготовок из сплавов тугоплавких металлов при температурах свыше 1600°С вследствие разогрева в процессе деформации происходит понижение прочности основного металла оправки , что приводит к нарушению геометрической формы оправки, сплошности покрыти и, как следствие, к налипанию деформируемого металла на оправку и ухудшению качества поверхности гильз. Целью изобретени вл етс повышение качества внутренней поверхности гильз, получаемых методом винтовой прошивки в вакууме заготовок из сплавов тугоплавких металлов при температурах выше 1600°С и уменьшение расхода дорогосто шего металла при подготовке гильзЫ к дальнейшей раскатке в тонкостенную трубу за счет повышени термостойкости и жаропрочности оправки . Поставленна цель достигаетс тем, что предлагаема оправка снабжена промежуточным вольфрамированным слоем покрыти , расположенным под рабочим силицированным . Причем отношение толщин промежуточного и рабочего слоев покрыти оправки к ее наибольшему диаметру составл ет соответственно 0,0015-0,002 и 0,005- 0,01. Вольфрамированный слой покрыти повышает термостойкость и жаропрочность основного материала оправки, рабочий (силицированный ) слой играет роль смазки. На чертеже представлена оправка, продольный разрез. Оправка выполнена из сплава на основе молибдена с промежуточным 1 слоем, полученным путем вольфрамированн , и рабочим 2 слоем, полученным путем, например, силицировани . Пределы толш.ины слоев покрыти определены экспериментально. Дл этого были испытаны несколько серий оправок и определены оптимальные толщины слоев, полуценных посредством последовательного вольфрамировани и силицировани . Оптимальные соотношени толщины промежуточного и рабочего слоев покрыти оправки к наибольшему диаметру оправки составл ет соответственно 0,0015-0,002 и 0,005-0,01. При больших величинах толщин слоев покрытий наблюдаетс более слабое сцепление вольфрамированного сло покрыти с основным материалом оправки и рабочего сло покрыти с промежуточным. При меньших величинах толш,ин слоев покрытий наблюдаетс их интенсивный износ. Дл эксиериментов отношение толщин промежуточного и рабочего слоев покрыти к наибольшему диаметру оправки составл ло соответственно 0,0003-0,009 и 0,002- 0,029. Пример Л. Было прокатано 12 заготовок из молибдена 0 35 мм, длиной 160 .мм при 1670°С на трех оправках с покрытием, нанесенным путем Термодиффузионного вольфрамировани . Отношени толщин слоев покрыти к наибольшему диаметру оправки составл ло соответственно 0,009, 0,005; 0,0021 и 0.0140; 0,017; 0,029. Поверхность оправок покрылась сеткой трещин. Паблюдалось откалывание частиц покрыти , что приводило к быстрому разрущению и ухудщению качества полученных гильз вследствие образовани задиров и заусенцев. Пример 2. Было прокатано 15 заготовок из молибдена 035 мм при 1650, 1670, 1700°С на трех оправках, отношени толщин слоев покрыти к наибольшемудиаметру оправки составл ло соответственно 0,0014; 0,0005; 0,0003 и 0,0048; 0,0035; 0,002. Покрытие на оправках износилось, при этом на телах оправок и на внутренней поверхности гильз по вились риски и задиры. Пример 3. На стане была прокатана парти заготовок из молибдена 0 35 мм, длиной от 150 до 200 мм в количестве 33 шт, при температурах нагрева заготовок 1650, 1670, 1700°С на трех оправках с покрытием , отношени толщин слоев к наибольшему диаметру оправок составл ло 0,0015; 0,0017; 0,002 и 0,005; 0,008; 0,001. Покрытие на оправках было в удовлетворительном состо нии, качество внутренней поверхности гильз удовлетвор ло предъ вл емым требовани м. Термодиффузионному вольфрамированию оправку прошивного стана подвергают при 1200-1250°С в теченле 48-50 час. Дл предотвращени спекани смеси и активации процесса вводили 15-20% AhOj, до 5% NH4C1 и W до 75%. АЬОз вводитс как инертна добавка дл предотвращени спекани смеси, в качестве активатора используетс NH4C1, при этом активный азот образует в материале оправки нитриды , которые вл ютс упрочн ющей фазой. В результате насыщени на поверхности образуетс твердый раствор на основе воль 3 . фрама, под ним твердый раствор на основе молибдена, в котором концентраци вольфрама снижаетс по направлению к сердцевине оправки и далее образуетс карбонитридна фаза, упрочн юща основной металл . После нанесени первого сло покрыти наноситс рабочий слой. Рабочий слой покрыти оправки может быть нанесен различными способами, например путем силицировани или плазменного напылени карбидом титана. Силицирование, например, осуществл етс термодиффузионным методом в порошке Si, NH4C1 при температуре 1100°С в течение 5-10 час. В результате на поверхности образуетс поверхностный слой, который содержит силициды вольфрама WSi2 и молибдена MoSii. Кроме силицидов двух металлов на поверхности образуетс тонка пленка SiO с температурой плавлени 1713°С. При температурах ниже 1713°С пленка SiO имеет высокую в зкость и при высокотемпературной прощивке облегчает ус лови службы, выполн роль смазки. Таким образом, в результате нанесени двух слоев покрыти на поверхности оправки образуютс соединени , повыщающие термостойкость и жаропрочность оправки, а также выполн ющие роль смазки при высокотемпературной прокатке. Применение оправок с промежуточным слоем покрыти улучщает качество внутренней поверхности получаемых гильз и уменьшает потери дорогосто щего металла при механической обработке внутренней поверхности получаемых гильз до необходимой чистоты на 60-70%. Так, ранее в процессе механической обработки гильз прошивкой на оправках с однослойным покрытием при подготовке их к раскатке по внутреннему диаметру снизилось до 1 -1,5 мм. Применение предлагаемых оправок позволило уменьшить толщину снимаемого сло до 0,2-0,5 мм. Формула изобретени 1. Оправка дл винтовой прошивки, выполненна из сплава на основе молибдена с наружным рабочим слоем покрыти , отличающа с тем, что, с целью увеличени жаропрочности и термостойкости инструмента при температурах выше 1600°С и тем самым улучшени качества внутренней поверхности гильз, она снабжена промежуточным вольфрамированным слоем покрыти , расположенным под рабочим силицированным. The invention relates to pipe production and can be used for flashing tubular billets of refractory metals and alloys based on them in vacuum. Known mandrels for screw flashing of refractory metals and alloys based on them, made of an alloy based on molybdenum with a working surface coating, for example, titanium carbide 1. However, when vacuuming billets of alloys of refractory metals at temperatures above 1600 ° C due to heating in the process deformation occurs lowering the strength of the base metal of the mandrel, which leads to a violation of the geometric shape of the mandrel, the continuity of the coating and, as a consequence, the sticking of the deformable metal on the mandrel and worsening quality of the surface of the liner. The aim of the invention is to improve the quality of the inner surface of the sleeves obtained by the method of screw flashing of blanks from alloys of refractory metals at temperatures above 1600 ° C and reducing the consumption of expensive metal in preparing the sleeve for further rolling into a thin-walled tube by increasing the heat resistance and heat resistance of the mandrel. This goal is achieved by the fact that the proposed mandrel is provided with an intermediate tungstated coating layer located under the siliconized working one. The ratio of the thicknesses of the intermediate and working layers of the mandrel coating to its largest diameter is, respectively, 0.0015-0.002 and 0.005-0.01. A tungstated coating layer increases the heat resistance and heat resistance of the base material of the mandrel, while the working (siliconized) layer plays the role of a lubricant. The drawing shows a mandrel, a longitudinal section. The mandrel is made of a molybdenum-based alloy with an intermediate 1 layer obtained by means of wolftrain and a working layer 2 obtained by, for example, siliconizing. The limits of the thickness of the coating layers are determined experimentally. To this end, several series of mandrels were tested and the optimum thicknesses of the layers obtained by sequential tungling and siliconizing were determined. The optimum ratios of the thickness of the intermediate and working layers of the mandrel coating to the largest diameter of the mandrel are 0.0015-0.002 and 0.005-0.01, respectively. At large thicknesses of the coating layers, a weaker adhesion of the tungsten coating layer to the base material of the mandrel and the working layer of the coating with an intermediate one is observed. At smaller thicknesses, the layers of coatings exhibit their intense wear. For experimentation, the ratio of the thicknesses of the intermediate and working layers of the coating to the largest diameter of the mandrel was 0.0003-0.009 and 0.002-0.029, respectively. Example L. 12 molybdenum blanks of 0 35 mm, length 160. mm at 1670 ° С were rolled on three mandrels with a coating applied by means of Thermodiffusion tungstate. The ratio of the thicknesses of the coating layers to the largest diameter of the mandrel was respectively 0.009, 0.005; 0.0021 and 0.0140; 0.017; 0.029. The surface of the mandrel covered with a grid of cracks. Spalling of the coating particles was observed, which led to a rapid destruction and deterioration of the quality of the produced liners due to the formation of burrs and burrs. Example 2. 15 molybdenum blanks of 035 mm were rolled at 1650, 1670, 1700 ° C on three mandrels, and the ratio of the thickness of the coating layers to the largest diameter of the mandrel was 0.0014; 0.0005; 0.0003 and 0.0048; 0.0035; 0,002. The coating on the mandrels was worn out, while at the same time there were risks and scuffs on the bodies of the mandrels and on the inner surface of the sleeves. Example 3. A batch of molybdenum billets of 0 35 mm, length from 150 to 200 mm in the amount of 33 pieces was rolled at the mill, at heating temperatures of billet 1650, 1670, 1700 ° С on three coated mandrels, the ratio of layer thicknesses to the largest diameter of mandrels was 0.0015; 0.0017; 0.002 and 0.005; 0.008; 0,001. The coating on the mandrels was in a satisfactory condition, the quality of the inner surface of the sleeves was satisfactory. Thermodiffusion tungsten was subjected to a mandrel of the piercing mill at 1200-1250 ° C for 48-50 hours. To prevent sintering the mixture and activate the process, 15-20% AhOj, up to 5% NH4C1 and W up to 75% were introduced. ABO3 is introduced as an inert additive to prevent sintering of the mixture, NH4C1 is used as an activator, and active nitrogen forms nitrides in the mandrel material, which are the reinforcing phase. As a result of saturation, a vol. 3 -based solid solution is formed on the surface. The fram, below it is a molybdenum-based solid solution, in which the concentration of tungsten decreases towards the core of the mandrel and then a carbonitride phase forms, strengthening the base metal. After applying the first layer of coating, a working layer is applied. The working coating layer of the mandrel may be applied in various ways, for example, by siliconization or plasma spraying with titanium carbide. Siliconing, for example, is carried out by a thermodiffusion method in a Si, NH4C1 powder at a temperature of 1100 ° C for 5-10 hours. As a result, a surface layer is formed on the surface that contains WSi2 tungsten silicides and MoSii molybdenum silicides. In addition to the two metal silicides, a thin SiO film with a melting point of 1713 ° C is formed on the surface. At temperatures below 1713 ° C, the SiO film has a high viscosity and, at high temperature repair, facilitates the conditions of service, serves as a lubricant. Thus, as a result of the deposition of two layers of coatings, compounds are formed on the surface of the mandrel, which increase the heat resistance and heat resistance of the mandrel, and also act as a lubricant during high-temperature rolling. The use of mandrels with an intermediate layer of coating improves the quality of the inner surface of the resulting sleeves and reduces the loss of expensive metal during the machining of the inner surface of the resulting sleeves to the required purity by 60-70%. So, earlier in the process of machining the sleeves with firmware on mandrels with a single-layer coating, when preparing them for rolling on the inner diameter, it decreased to 1 -1.5 mm. The use of the proposed mandrels allowed to reduce the thickness of the removed layer to 0.2-0.5 mm. Claim 1. Mandrel for screw firmware made of molybdenum-based alloy with an outer working layer of the coating, characterized in that, in order to increase the heat resistance and heat resistance of the tool at temperatures above 1600 ° C and thereby improve the quality of the inner surface of the sleeves, it It is equipped with an intermediate tungsten coating layer located under the working siliconized layer.
2. Оправка по п. 1, отличающа с тем, что толщина промежуточного сло составл ет 0,,002, а рабочего - 0,0050 ,01 от наибольщего диаметра. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе: 1. За вка № 2449637/22-02, В 21 В 25/00, 1977, по которой прин то решение о выдаче авторского свидетельства.2. The mandrel according to claim 1, wherein the thickness of the intermediate layer is 0,, 002, and the working layer is 0.0050, 01 of the maximum diameter. Sources of information taken into account during the examination: 1. Application No. 2449637 / 22-02, B 21 B 25/00, 1977, according to which the decision to issue an author's certificate was made.