SU1699671A1 - Способ прессовани изделий из сплавов на основе меди - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением и, в частности, к получению изделий методом прессовани  из цветных металлов с широким разбросом размеров. Цель изобретени  - экономи  энергии на нагрев заготовки и повышение выхода годного за счет гарантированного получени  заданных механических свойств изделий. Способ включает нагрев заготовки и ее последующее выдавливание Заготовку каждого размера нагревают до температуры , определ емой из соотношени  Тзаг ТзаКисх)1-т(1оД цех - Ig A/lg Аисх ) L заг /D3ar где Тзаг - температура нагрева заготовки перед прессованием, °С, Т3зг(исх) - исходна  температура нагрева заготовки перед прессованием , равна  максимально допустимой сварочной температуре нагрева заготовки минимального размера издели  дл  данного контейнера, °С; m - параметр упрочнени  металла в процессе прессовани , при этом m 0,255...0,325; АИсх - минимальна  выт жка при прессовании издели  дл  данного контейнера; Я - выт жка при прессовании требуемого издели  3аг - длина распрессованной заготовки мм, Озаг - диаметр распрессованной заготовки, мм. 3 табл № С

Description

Изобретение относитс  к обработке металлов давлением, в частности к получению изделий методом прессовани  из цветных металлов.

Цель изобретени  - экономи  энергии на нагрев заготовки и повышение выхода годного за счет гарантированного получени  заданных механических свойств изделий .

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в способе прессовани  изделий из сплавов на основе меди, включающем нагрев заготовки и ее последующее выдавливание, нагрев заготовки каждого размера производ т до температуры, определ емой из соотношени 

где Тзаг - температура нагрева заготовки перед прессованием, °С,

Тзафгас) - исходна  температура нагрева заготовки перед прессованием, равна  максимально допустимой сварочной температуре нагрева заготовки минимального размера издели  дл  данного контейнера, °С

m - параметр упрочнени  металла в процессе прессовани ;

т 0,255...0,325;

Аисх -минимальна  выт жка при прессовании издели  дл  данного контейнера

т т / Г1/ 1дЯиех 1дЯ ч L заг ,

Тэаг -Тзаг(исх)1 т()

о ю ю о

VJ

Я - выт жка при прессовании требуемого издели ;

Цаг - длина распрессованной заготовки , мм;

D3ar диаметр распрессованной заготовки , мм.

Способ осуществл етс  следующим образом .

Из требуемого диапазона изделий прессуемого сплава выбираетс  минимальный размер, и дл  него по известным рекомендаци м подбираетс  соответствующий размер контейнера, при прессовании из которого при рекомендуемых температурах нагрева Т3аг(исх) и размерах заготовки обеспечиваетс  дл  данного размера изделий требуемый уровень механических свойств. Затем выбираетс  любой другой размер изделий , и дл  него назначаетс  пониженна  температура прессовани  Т3аг примерно на 10-50°С ниже дл  медных сплавов типа латуни и бронзы. Затем производ т пробное прессование из прогретого контейнера и провер ют механические свойства полученных изделий. Если результаты соответствуют требуемым характеристикам, то, подставл   значени  Т3аг(исх) и Тзаг выт жки АИСХИ Аи размеры заготовок L3ar и Озаг в выражение (1), получим значение параметра упрочнени  m данного сплава, при этом m 0,255...0,325. В противном случае внос тс  изменени  в Т3аг. Температура прессовани  Тзаг не об зательно определ етс  опытным путем, а может быть найдена с учетом известных данных упрочнени  цветных металлов при различной температуре и степени деформации из опытов на раст жение , сжатие и прокатку образцов,

Затем по формуле определ етс  температура прессовани  каждого размера издели  в партии. Далее определ ют количество и размеры требуемых дл  прессовани  материалов , разбива  диапазон размеров изделий на несколько групп. И дл  каждой группы размеров и изделий подсчитывают по формуле температуру прессовани  издели  каждого размера.

Нагрев заготовок осуществл ют в индукционных или газовых печах с контролируемой температурой нагрева. Прессование провод т на гидравлических прессах любой мощности , примен емых в производстве прессованных изделий из т желых цветных металлов и сплавов.

По данному способу можно получать издели  с заданными свойствами дл  широкого диапазона размеров изделий и видов сплавов, особенно в случае получени  заготовок под ключ.

Пример. Прессовали шестигра нные профили размером под ключ из бронзы дл  деталей судового машиностроени . Диаметры вписанной окружности профилей

составили 24, 30, 36, 41, 46, 55 и 65 мм (размеры под ключ).

Требовалось получить гарантированную прочность по показателю: временное сопротивление на разрыв оь 60 кгс/мм2

дл  размеров 24.,.65 мм. Дл  прессовани 

использовали гидравлические прессы 10 и 20

МН с контейнерами соответственно 175 и

250 мм. Размеры заготовок дл  контейнера

ф 175 мм составл ли р 175x350 мм, дл 

контейнера р 250 мм - ф 250x500 мм, т.е. отношение их L/D равно 2. Рекомендуема  температура прессовани  по старой технологии составл ла 900...910°С, Остальные исходные данные дл  расчета приведены в табл.1.

Определение параметров технологии

начали с минимального размера 24 мм. Следующие размеры профилей - 30 и 36 мм. Дл  определени  параметра упрочнени  m в процессе гор чего прессовани  провели опытное прессование на прессе 10 МН, m 0,255...0,325. Дл  этого размер 24 мм отпрессовали по старой технологии , т.е. при 900°С, а дл  размеров 30 и 36 мм произвольно понизили температуру прессовани  на 55°С, т.е до 845°С.

После остывани  изделий на воздухе из них отобрали образцы и провели механические испытани  на разрыв. Определили, что прессование профил  размером 30 мм при

845°С, так же как и прессование профил  размером 24 мм при 900°С, обеспечивает получение прочности оь 60 кгс/мм .Следовательно , эти значени  можно использовать дл  определени  параметров

упрочнени  m по формуле.

845°С 900°С 1-т( К ),

IgAT

D

845°С

Подставим исходные данные из табл.1. 1,69 - 1,51

ог

900°С 1 -т(

)2

и получим значение m 0,292, это значение входит в полученный интервал. По этому значению т 0,292 рассчитали температуру прессовани  остальных размеров профилей. В частности, дл  профил  размером 36 мм по формуле (1) получитс 

1,69 - 1.35

Т(збмм) 0.292 ()2 795°С

Полученное значение температуры 795°С дл  профил  размером 30 мм показывает , что прессование следующих размеров профилей (от 41 и выше) необходимо вести на прессе 20 МН, чтобы обеспечить требуемое усилие прессовани . Соответственно, при прессовании профил  размером 41 мм на прессе 20 МН принимали температуру 900°С и с помощью уже известного параметра m « 0,292 расчитывали значени  температур дл  остальных размеров:

-0,292 ( - 0,292 ( -0,292 (

1.55 - 1,42 1,55

1,55 - 1.31

1,55

1,55 - 1,20 1,55

) 2 855°С )2 820°С

)2 780°С

Таким образом, получены две группы изделий со ступенчатым понижением температуры прессовани  при переходе от размера к размеру.

Расчетные значени  температур прессовани  приведены в табл.2.

По разработанной технологии провели прессование промышленной партии профилей весом 2 т. С целью проверки достоверности расчета по формуле (1) прессовали профили размером 46, 55 и 65 мм.

Часть заготовок под размер 46 мм (образцы № 1-3) прессовали с учетом разогрева контейнера (Дл  этого температура нагрева первой заготовки была равна 890°С, второй 870°С, третьей 850°С, далее посто нна , т.е. 850°С),

Две заготовки под профиль размером 46мм были отпрессованы при температуре 900°С пр известному способу (образцы N° 11 и 12). По окончании прессовани  издели  остывали на воздухе, и затем были отобраны образцы дл  механических испытаний.

Результаты проверки технологии с более жесткими допусками приведены в табл.3.

Как следует из результатов испытаний, приведенных в табл. 1, требуема  прочность (оь 60 кгс/мм2) по предлагаемому техни-

0

5

ческому решению укладываетс  в пределах 65,0-68,0 кгс/мм2, т.е. стабильна и больше 60 кгс/мм2 примерно на 10%. При прессовании по известному способу профил  размером 46 мм при температуре 900°С требуема  прочность не была достигнута.

Claims (1)

1. Таким образом, предлагаемое техническое решение обеспечивает гарантированное получение требуемых механических свойств. При этом повышаетс  выход годного на 2-3% за счет улучшени  качества изделий , Кроме того, ступенчатое повышение температуры нагрева при прессовании профилей размером 30 и 36 мм в первой группе и 46, 55 и 65 мм во второй группе позвол ют сократить затраты энергии на нагрев, Формула изобретени  Способ прессовани  изделий из сплавов на основе меди, включающий нагрев заготовки и ее последующую экструзию, отличающийс  тем, что, с целью экономии энергии на нагрев заготовки и повышени  выхода годного за счет гарантированного получени  заданных механических свойств изделий, нагрев заготовки производ т до температуры , определ емой из соотношени 

   т т ( г , ( 1дАисх - Ig As L заг Тзаг -Тзаг(исх) 1 m()

   igA

   эаг

   температура нагрева заготовки °С;

   где Тзаг

   перед прессованием,

   Т3аг(исх) - исходна  температура нагрева заготовки перед прессованием, равна  максимально допустимой справочной температуре нагрева заготовки минимального размера издели  дл  данного контайнера, °С;

   m - параметр упрочнени  металла в процессе прессовани , при этом ,255...0,325;

   АИСХ минимальна  выт жка при прессовании издели  дл  данного контейнера;

   А - выт жка при прессовании требуемого издели ;

   Uar -длина распрессованной заготовки, мм;

   Озаг - диаметр распрессованной заготовки , мм.

   Таблица 1

   Таблица 2

   Таблица 3