Спосіб виготовлення ковальських бойків з жароміцного сплаву

Винахід стосується оброблення металів тисненням,, а саме способів виготовлення ковальських бойків з жароміцного сплаву, переважно для радіально-кувальних машин. Відомий спосіб виготовлення ковальських бойків, що включає отримання заготовки, термічну та механічну обробку [1]. Недоліками відомого способу є те, що він не забезпечує високої стійкості бойків. Відомий також спосіб виготовлення ковальських бойків з жароміцного сплаву для радіально-кувальної машини, який включає отримання вилитої заготовки, термічну та механічну обробку та обробку робочої поверхні плазмовим струменем [2]. Відомий спосіб не забезпечує високу стійкість бойків. В основу винаходу поставлена задача шляхом зміни технології плазменного оброблення забезпечити підвищення стійкості бойків. Поставлена задача досягається тим, що в способі виготовлення ковальських бойків, переважно для радіально-кувальних машин, який включає отримання вилитої заготовки, термічну та механічну обробки, оброблення робочої поверхні бойка плазмовим струменем, новим є те, що при обробленні робочої поверхні плазмовим струменем розплавляють шар металу на глибину 4-8мм, при цьому оброблення виконують від центру робочої поверхні до периферії, рівномірно в усі боки збільшуючи площу обробленої ділянки, а після плазменного оброблення вирівнюють ділянку бойка, видаляючи з його. поверхні шар металу завтовшки не більше 1мм. Спосіб виготовлення бойка здійснюють наступним чином. Бойки для радіально-кувальних машин звичайно виготовляють з жароміцних сплавів, оскільки вони працюють в винятково важких умовах. Під час кування робоча поверхня бойків радіально-кувальних машин розігрівається до температури 800-900°С Спочатку з жароміцного сплаву отримують вилиту заготовку максимально наближену до розмірів готового бойка. Звичайно для цього використовують те хнологію виливання по витоплюваним моделям. Потім здійснюють термічну та механічну обробку вилитої заготовки. При цьому здійснюють прикінцеву механічну обробку місць кріплення бойків та його опорних поверхонь, а робочу поверхню лише очищують, готуючи її до оброблення плазмовим струменем. Вилитий бойок має великозеренну структур у металу, що визначає його низьку стійкість та слугує причиною швидкої з'яви розгорних тріщин та пластичного зминання при експлуатації. Бойок поміщають до термостату та нагрівають до температури 350-400°С по всьому перерізу. Після цього здійснюють оброблення робочої поверхні бойку плазмовим струменем, розплавляючи при цьому шар металу на глибину 4-8мм. Для плазмового оброблення використовують дуго трони, розроблені в інституті електрозварювання ім. Є.О.Патона, здатні утворювати плазму з температурною 8000-14000°С. Струмінь плазми спрямовують на робочу поверхню бойка, проплавляють її, постійно переміщуючи струмінь від центра робочої поверхні до периферії, рівномірно в усі боки збільшуючи площу обробленої ділянки. Це необхідно для того, щоб не виникли великі термічні напруги на окремих ділянках бойка, які могли викликати його руйнування. Розплавлений поверхневий шар, при перенесенні плазмового струменю на сусідню ділянку, швидко кристалізується, утворюючи шар металу з дрібнозереною структурою. Така структура металу характеризується підвищеною зносостійкістю. При розплавленні поверхневого шару металу, менше ніж на 4мм не забезпечується суттєве підвищення стійкості бойка, а при розплавленні'. поверхневого шару не глибину більшу за 8мм потрібне значне наступне механічне оброблення, що викликає підвищення трудоємності та значні втрати дорогого жароміцного сплаву. Після плазмової обробки вирівнюють ділянку, бойка, видаляючи з його поверхні механічним шляхом шар металу завтовшки не більше за 1мм. Звичайно це виконують методом абразивного зачищення. Оплавлена робоча ділянка бойка має відносно гладеньку поверхню, а тому не потрібно знімати значний шар металу при її наступному обробленні. Приклад. Бойки для радіально-кувальної машини зусиллям 10МН виготовили виливанням зі сплаву ХН73МБТЮ (ЭИ698). Потім бойки підігріли в термостаті до температури 400°С та робочу поверхню кожного бойка обробили за допомогою плазмового пристрою, створеного на базі зварювального випрямляча ВДУ.1201. В якості плазмоутворюючого газу використовували аргон. Пристрій був оснащений дуготроном, розробленим та виготовленим в інституті електрозварювання ім. Є.О.Патона, утворюючим струмінь плазми з температурою 8000-14000°С. Поверхневий шар металу розплавляли на глибину 4-5мм, при цьому обробку виконували від центру робочої поверхні периферії рівномірно в усі боки збільшуючи площу обробленої ділянки. Після плазмового оброблення зачистили абразивним кругом ділянки робочої поверхні бойка на глибину 0,5-0,7мм. Бойки використовували для кування злитків масою 1т зі швидкоріжучих сталей Р6М5, Р5М5ФЗ та Р6М5К5 на поковки, діаметром від 110 до 180мм. До першого ремонту було проковано 650т поковок. Аналогічні злитки кували бойками, виготовленими за способом-прототипом, прийнятому за базовий об'єкт. До першого ремонту було проковано 460т поковок. Підвищення стійкості бойків, виготовлених за способом, що патентується, склала 41,3% в порівнянні з бойками, виготовленими за способом-прототипом. Джерела інформації 1. Кузьминцев В.Н. Ковка на молотах и прессах: Учебник для сред. проф.-техн. училищ. - М.: Высш. школа, 1979, С.113-128. 2. Лазоркин В.А., Залужный Ю.Г., Тюрин В.А., Скорняков IQ.H. Прогрессивная технология изготовления и ремонта бойков радиально-обжимных машин // Кузнечно-штамповочное производство, 1991, №1, С.10-11.