Изотермическое деформирование

Процессы изотермического деформирования отличаются от обычных, традиционных способов горячей штамповки тем, что формирование нагретой заготовки осуществляют в инструменте, нагретом до температуры! деформации заготовки.

Высокотемпературным изотермическим деформированием из легированных сталей, титановых и жаропрочных сплавов можно получать заготовки разнообразной конфигурации. Особенности изотермического деформирования обусловливают область его применения, кото­рая охватывает в основном следующие технологические процессы: деформирование мало пластичных металлов, практически не поддающихся обработке давлением в обычных условиях, и штамповку заготовок :

-с элементами небольшой толщины (высокие и узкие ребра, тонкие полости), которые в обычных условиях можно получить только с большими напусками;

*с повышенной точностью, особенно для деталей из дорогостоящих материалов;

*крупногабаритных деталей, для деформации которых в обычных условиях требуется оборудование повышенной мощности;

Для изотермического деформирования применяют гидравлические прессы. При этом скорость деформации может быть сколь угодно малой, нижний предел ее ограничен только производительностью процесса, уменьшение скорости деформации приводит к снижению сопротивления металла деформированию по сравнению с условиями горячей штамповки, что позволяет использовать для изотермической штамповки менее мощное оборудование и сэконо­мить производственные площади и энергию. Это особенно важно при получении крупногабаритных и сложных поковок типа балок, дисков, кронштейнов и т.д. Штамповка таких дета­лей в обычных условиях бывает невозможной из-за недостаточной мощности оборудования, что приводит к необходимости большого числа нагрева и переходов или к созданию нового, часто уникального и дорогостоящего оборудования большой мощности.

Важным преимуществом изотермического деформирования является повышение пластичности обрабатываемого материала, что связано с более полным протеканием разупрочняюших процессов, а также с <залечиванием> микротрещин при пониженных скоростях де­формации. Это создает условия для деформирования мало пластичных материалов (например, чугуна).

Точность заготовок, полученных в изотермических условиях, значительно повышается в результате уменьшения:

-упругих деформаций системы пресс-штамп из-за снижения сопротивления деформированию штампуемого металла и усилия штамповки; -

-колебаний температуры деформации и, следовательно, большей стабильности геометрических размеров штампованных заготовок;

-толщины дефектного слоя и улучшения качества поверхности заготовки в результате меньшего взаимодействия металла с окружающей средой при снижении температуры деформации и использовании эффективных защитно-смазочных стеклянных покрытий;

Основные преимущества процесса:

-повышение пластичности металла, возможность деформирования мало пластичных материалов или получение больших деформаций для обычных материалов;

-возможность получения параметра шероховатости поверхности заготовок Rа = 6,3-3,2 мкм, точности до 11-го, 12-го квалитетов;

улучшение структуры, повышение механических свойств и качества металла;

-уменьшение или полное устранение припусков, снижение трудоемкости механической обработки на 25 — 60 %;

-уменьшение усилия деформирования в 5 —10 раз.

К недостаткам процесса изотермической штамповки относятся:

-большие трудоемкость изготовления и стоимость штамповой оснастки;

-низкая производительность процесса;

-усложнение технологического процесса за счет применения стеклянных смазок, необходимость дополнительного оборудования для их нанесения и удаления.