Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ МОЛИБДЕНОВОГО СПЛАВА ЦМ2А ПОД ШТАМПОВКУ

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении деталей электровакуумного производства (ЭВП) из листов молибденового сплава, в частности марки ЦМ2А, штамповкой.

Способы листовой штамповки деталей ЭВП из сплава ЦМ2А рассматриваются в книге (В.Н.Королев. Листовая штамповка молибдена и его сплавов в приборостроении. М.: Машиностроение, 1977, 150 с. с ил.), однако при температуре гораздо выше 700°С.

Для вытяжки чашеобразных деталей необходимо обеспечить достаточную пластичность металла при сохранении прочности, установленной на листы ЦМ2А техническими условиями ТУ 48-4206-04-00: временное сопротивление σ_в 70-110 кгс/мм², относительное удлинение δ не менее 10%, выдавливание сферической лунки по Эриксену пуансоном диаметра 20 мм не менее 6,8 мм, твердость по Роквеллу с нагрузкой 100 кгс и применением конуса 29-45 HRC 100. Пункт 1.4 указанных ТУ предусматривает: "Листы поставляются в отожженном состоянии с нерекристаллизованной структурой".

Однако с целью повышения выхода годных штамповок и деталей из них на электровакуумном производстве заготовки после вырубки дисков, перед штамповкой, подвергают вакуумному отжигу при температуре 1070°С. Тем самым нарушаются механические свойства металла, поставляемого потребителю. Это приводит к нестабильности технологичности металла и затрудняет оптимизации технологии завода-поставщика листов. К тому же после дополнительного отжига у потребителя не контролируются механические свойства.

Отжиг у потребителя обуславливается дополнительным снятием наклепа, т.к. листы поставляются теплокатаными на последних проходах в размер толщины листа, равной 0,8 мм. Полное снятие наклепа возможно только после рекристаллизации молибдена, что недопустимо согласно ТУ 48-4206-04-00 п.1.4.

За прототип приняты технические условия ТУ48-4206-04-00.

Недостатки прототипа: не регламентируется температура дополнительного отжига для сохранения механических свойств.

Задача изобретения: предложить температуру вакуумного отжига, обеспечивающую снятие напряжений и наклепа после вырубки дисков под штамповку при сохранении механических свойств.

Поставленная задача решается тем, что выборочно проверяют твердость на образцах до и после вакуумного отжига, отжиг выполняют при температуре 650°С, а расчетами по установленным зависимостям подтверждают сохранение механических свойств, установленных техническими условиями на листы ЦМ2А. Технический результат от внедрения данного изобретения заключается в сохранении механических свойств металла до момента штамповки-вытяжки, стабилизации и оптимизации технологии изготовления листов и выхода годных деталей на электровакуумном производстве, сокращении расхода дефицитного металла и повышении надежности изделий ЭВП.

Для реализации способа выполняют операции:

1. Контроль механических свойств по сертификатным данным данной партии поставки листов.

2. Вырубают образцы и определяют твердость HV10.

3. Отжигают образцы в вакуумной печи при температуре 650°С.

4. Определяют твердость образцов HV10.

5. По установленным нами ранее зависимостям (журнал "Металловедение и термическая обработка металлов", 1982, №9, с.59)

рассчитывают значения прочности и пластичности, сопоставляют с данными ТУ 48-4206-04-00, подтверждая сохранение механических свойств.

6. Вырубают из листов диски под штамповку деталей и отжигают их в вакууме при 650°С.

Способ проверен практически с использованием листов ЦМ2А промышленных партий. Выполнено 2 исследования с контролем твердости образцов по Роквеллу (HRC100) и Виккерсу (HV10). Технологические свойства проверяли по глубине выдавливания (JE8) и склонности к расслоению (Скл, балл) - в первом исследовании и по JE14 - во втором.

Для проверки твердости HRC100 и Скл разработана специальная инструкция Ж92С0081.

Усредненные результаты испытания образцов одной партии поставки листов ЦМ2А в первом исследовании и трех во втором показаны соответственно в таблицах 1 и 2. В том и другом исследовании сохраняется твердость после вакуумного отжига 650°С (выдержка 1,5 ч) и существенно падает при отжиге на 1070°С. Полученные после отжига при 650°С значения твердости 281 HV10 и 290 HV10 обеспечивают сохранение прочности: σ_в равно 88 и 91 кгс/мм² соответственно, что рассчитано по (1), δ равно 13,6 и 12,8% соответственно, что рассчитано по (2).

Падение твердости при отжиге на повышенную температуру 1070°С может привести к падению соответственно прочности ниже нормы σ_в 70 кгс/мм², в частности при содержании легирующих элементов титана и циркония на нижнем пределе, заданных ТУ 48-4206-04-00.

Глубина выдавливания сохраняется при отжиге 650°С и падает при отжиге на 1070°С. Склонность к расслоению изменяется одинаково. На нескольких промышленных партиях показан удовлетворительный выход годных при штамповке после отжига 650°С.