SU755363A1 - Способ получения биметаллических прутков 1 - Google Patents

Description

Изобретение относится к металлургии, конкретно к обработке металлов давлением, и может быть использовано предпочтительно на прокатных станах, а также на волочильных и прессовых агрегатах.

В настоящее время в целях экономии дорогостоящих легированных сталей и сплавов все болеё широко применяют многослойный (биметаллический) сортовой прокат, обладающий прочностью конструкционной стали’ и рядом особых свойств плакирующих металлов: износостойкостью, устойчивостью к коррозии, агрессивным средам и др.К таким узде-15 дням относятся биметаллические листы, проволока, прутки для пальцев гусеничных машин и др.

Известен способ получения биметал- 20 лических прутков, согласно которому предварительно подготовленный сердечник из углеродистой стали и плакирующий элемент в виде цилиндрической трубы из износостойкой легированной 25 стали собирают в биметаллическую заготовку. После заварки торцов и нагрева в камерной печи производят прокатку за 6—8 пропусков в системе калибров "овал- квадрат* ’ С¹! ·

2

В известном способе соединение сердечника и плакирующего слоя происходит в процессе прокатки за счет молекулярного сцепления на поверхностях 5 контакта. Величина суммарной площади участков, на которых произошло сцепление компонентов, и глубина проникновения частиц одного металла в другой обусловливают качество готовых биметаллических прутков. Для обеспечения процесса сваривания компонентов в единое целое необходима тщательная подготовка поверхностей соединяеьих элементов (токарная обработка поверхностей сердечника и цилиндрической трубы, обезжиривание, травление в кислотах и др.). Перед нагревом производят обязательную заварку торцов каждой заготовки для предотвращения доступа воздуха и окисления соединяемых поверхностей в Процессе нагрева. Однако оставшийся в зазорах воздух частично окисляет соединяемые компоненты, что в дальнейшем снижает прочность соединения компонентов в готовом изделии.

В процессе прокатки из-за неравномерной деформации металла по сечению, что присуще практически всем

30 системам калибров, происходит частич3

755363

4

ное раскрытие пакета. Это обстоятельство также отрицательно сказывается на качестве соединения основного и плакирующего элемента. Таким образом, несмотря на тщательную подготовку поверхности соединяемых компонентов, большое количество технологических операций по подготовке биметаллических пакетов^ не удается получить надежное соединение сердечника и плакирующего компонента путем молекулярного сцепления на поверхностях контакта.

Целью изобретения является повышение качества соединения сердечника и оболочки и удешевление сборки биметаллических заготовок.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве сердечника берут заготовку с периодически изменяющимся по длине поперечным сечением, перед сборкой биметаллической заготовки оболочку нагревают до температуры горячей деформации и после сборки заготовки оболочку деформируют совместно с холодным сердечником.

На-фиг. 1 изображена биметаллическая заготовка с сердечником, имеющим периодическое сечение по длине и периметру; на фиг. 2 — биметаллическая заготовка, полученная путем горячей деформации предварительно нагретой оболочки совместно с холодным сердечником; на фиг. 3 — готовый биметаллический пруток, полученный в результате прокатки биметаллической заготовки; на фиг. 4 — пруток, полученный' при прокатке предварительно нагретой оболочки на холодном сердечнике.

Технологический процесс получения биметаллических -прутков может осуществляться по трем вариантам.

По первому варианту изготавливается пустотелая оболочка и сердечник, имеющий сечение, периодически изменяющееся по длине, в качестве сердечника возможно применять арматурный прокат. Собранная заготовка (см. фиг. 1) нагревается до температуры пластической деформации и обжимается до требуемых размеров и формы, например, валками прокатного стана. В процессе, прокатки металл оболочки заполняет впадины сердечника. В готовом биметаллическом прокате (см. фиг; 3) плакирующий слой из легированной стали имеет контакт с сердечником из обычной углеродистой стали по ломаной· поверхности , что обеспечивает

надежность сцепления элементов в готовом биметаллическом прутке. Размеры оболочки и сердечника подбираются такими, чтобы в готовом биметаллическом прутке минимальная толщина плакирующего слоя составляла 2—4 мм. Такая толщина плакирующего слоя удовлетворяет требованиям, которые предъявляются/ например, к пальцам для гусеничных машин.

В качестве конкретного примера по первому варианту предлагаемого способа рассмотрим прокатку биметаллической заготовки 0 75 мм. Оболочка изготовлена из стали 40Х, сердечник — из стали 3. Толщина стенки оболочки равна 10 мм. Диаметр сердечника равен 55 мм, а высота и шаг выступов сердеч ника равны 2 мм. При прокатке заготовки, нагретой до 1200°С, с общей вытяжкой р_ОБщ.= 14 получили биметаллический пруток диаметром 20 мм (см. фиг..3). Минимальная толщина плакирующего слоя равна 2 мм, максимальная — 4 мм. На одном метре прутка при данной вытяжке получается 36 периодически повторяющихся выступов , что достаточно для надежного сцепления элементов прутка.

По второму варианту технологический процесс осуществляется следующим образом. Перед сборкой заготовки оболочка подвергается нагреву до температуры пластической деформации. Собранная заготовка обжимается, например валками прокатного стана, с вытяжкой, гарантирующей заполнение металлом оболочки впадин на поверхности сердечника, причем сердечник остается холодным. В результате получается заготовка под прокатку, у которой контакт между составными элементами осуществляется по ломаной поверхности. Далее заготовка нагревается и подвергается горячей деформации аналогично первому варианту предлагаемого способа.

Пример. Деформируют заготовку^' 80 мм. Толщина и период выступов сердечника равны 2 мм. Внутренний диаметр оболочки равен 60 мм. Нагретую до 1200°С оболочкуобжимают на холодном сердечнике, в результате получают биметаллическую заготовку 0 75 мм. Эту заготовку нагревают до 1200°С и прокатывают с общей вытяжкой 14. В результате получают биметаллический пруток 0 20 мм (см. фиг. 3).

По третьему варианту технологический процесс осуществляется следующим образом. Изготавливается пустотелая , оболочка , внешний диаметр которой превышает диаметр готового биметаллического прутка на 2—4 мм. Например, изготавливается оболочка из стали 40Х с внешним диаметром 24 мм. Она нагревается до 1200°С и после этого в нее вставляется сердечник, имеющий периодическое сечение (максимальный диаметр 16 мм) . Собранная заготовку обжимается валками прокатного стана до диаметра 20 мм (см. фиг. 4). При этом сердечник остается в холодном состоянии. Полученный пруток является готовой продукцией. В процессе остыва· ния, за счет уменьшения температуры,

5

755363

6’

она уменьшается в диаметре приблизительно на 0,2 мм, что увеличивает прочность сцепления элементов прутка.

Claims (2)

1. Формула изобретения.

   1. Способ получения биметаллических прутков, включающий операции сборки сердечника и оболочки, нагрева полученной заготовки и деформации, о тличающийся тем,- что, с целью повышения качества соединения, в качестве сердечника берут заготовку с периодически изменяющимся по . длине поперечным сечением.
2. 2. Способ поп. 1, отличаю

   щ и й с я тем, что перед сборкой оболочку нагревают до температуры го 5 рячей деформации, а после сборки оболочку деформируют с сердечником.