Файл: Колпашников А.И. Гидропрессование металлов.pdf

ций, сильно зависит от смазывающего качества жидко­ сти. Минимальное давление 3000 ат соответствовало выдавливанию металла силиконовой смазкой. При этом получали хорошее качество поверхности прутка. С умень­ шением вязкости жидкости повышается давление вы­ давливания и ухудшается качество поверхности прутков. При выдавливании бензином давление жидкости соста­ вило 5800 ат, т. е. почти вдвое больше, чем при выдавли­ вании силиконовой смазкой.

Опыты по выдавливанию сплава АМц позволили вы­ брать жидкости, которые наряду с хорошим качеством поверхности металла способствуют значительному умень­

при выдавливании металла смесью 95% веретенного мас­ ла с 5% силиконовой смазки. При небольшом давлении выдавливания (3100 ат) было получено отличное каче­ ство поверхности прутка.

При выдавливании сплава АМц с помощью всех ис­ следованных жидкостей размер поперечного сечения по­ лучаемого прутка был несколько меньше диаметра очка матрицы (конец образца, заправляющийся перед опытом в матрицу, сохранял при этом свой первоначальный раз­ мер) .

При гидростатическом прессовании между матрицей и металлом заготовки устанавливается смазочная плен­ ка. Для определения толщины пленки после прессова­ ния были проведены тщательные измерения диаметра очка матрицы и диаметра полученного прутка. Учиты­ вая, что материал матрицы находится в условиях равно­ мерного всестороннего сжатия, благодаря чему отсутст­ вуют растягивающие радиальные напряжения и дефор­ мации с достаточной степенью точности можно считать, что

Для определения зависимости толщины смазочного слоя от различных факторов были произведены соответ­ ствующие замеры при выдавливании заготовок сплава АМц различными жидкостями (см. табл. 8), при выдав-

ливании через матрицы с различными углами входного конуса и с различными степенями деформации. Анализ приведенных данных показывает, что с увеличением вяз­

выдавливании гипоидной смазкой. Толщина смазочного слоя зависит от угла входного конуса матрицы, причем с уменьшением угла от 60 до 30 град, толщина смазочно­ го слоя увеличивается от 0 до 9 мкм. При дальнейшем уменьшении угла сс толщина смазочного слоя остается постоянной.

К жидкостям, работающим при повышенных темпера­ турах, предъявляются следующие дополнительные тре­ бования: а) рабочий диапазон температур жидкости дол­

кость должна иметь низкую теплопроводность и малую теплоемкость для предотвращения захолаживания по­ верхностных слоев металла заготовки и перегрева рабо­ чего инструмента; в) в рабочем диапазоне температур жидкость должна сохранять свой химический состав, оп­ ределенный уровень вязкости и смазочных свойств; г) жидкость не должна взаимодействовать с металлом заготовки и прессового инструмента (например, обезуг­ лероживать или науглероживать поверхностные слои ме­ талла) .

Смазка не должна быть токсичной, огнеопасной и до­ рогой. Она должна легко наноситься на изделие и легко удаляться. Кроме того, при горячем гидропреосовании жаропрочных и тугоплавких сплавов смазка служит за­ щитным покрытием против окисления во время техноло­ гического процесса.

В табл. 9 [116] приведены значения коэффициента трения некоторых смазок в зависимости от температуры. Коэффициент трения сухой плиты составлял 0,15.

Анализ данных, приведенных в табл. 9, показывает, что коэффициент трения всех смазок при повышении температуры возрастает, однако углеродистые добавки улучшают условия трения при повышенных температу­ рах.

В ряде работ [119, 120] указано, что основным назна­ чением смазки при горячем прессовании является пол-

Влияние температуры и углеродистых добавок на коэффициент трешш смазывающих пленок

ное устранение контакта и адгезии между инструментом и деформируемым металлом. Уменьшение трения рас­ сматривается как фактор второстепенного значения. По мнению Л. В. Прозорова [19], важнейшей характери­ стикой смазки, работающей при высоких температурах, является вязкость, причем лучше такая смазка, у кото­ рой с понижением температуры вязкость возрастает медленно. Полностью перечисленным требованиям не удовлетворяет ни одно известное соединение. Наиболее близкие к предъявляемым свойства имеют кремнинорганические соединения. Однако они дефицитны и дороги, поэтому находят ограниченное применение в процессах горячего гидропрессования.

Стеклосмазки удовлетворяют большинству требова­ ний. Подбором химического состава стекол [120] можно изменять температуру размягчения стекла в широких пределах (600—1200° С) (табл. 10).

Серьезный недостаток стеклосмазок — резкое возрас-

горячем гидропрессованни стеклосмазками по способу, предложенному авторами: па заготовку наносят слой стеклосмазки толщиной 1—2 мм, заготовку помещают в толстостенный стакан, выполненный из жаропрочного материала, и нагревают в печи до температуры горячего, прессования. Для уменьшения теплопотерь в контейнер, подогретый до 400—450° С, предварительно заливают жидкость, состоящую из 50—70% битума и 30—50%: гра­

неизменной. Наружная жидкая среда осуществляет бо­ ковую поддержку стенок стакана и передачу давления. Рабочей средой фактически является стеклосмазка. При­ менение этого способа для гидропрессовапия жаропроч­ ных сплавов дало отличные результаты (см. п. 9).

Развитием направления стал способ горячего гидро­ прессовапия квазижидкими средами. Стакан по этому способу изготовляют из антифрикционного материала с малым сопротивлением сдвиговым деформациям. Таким требованиям удовлетворяют материалы на основе гра­ фита. Замена материала стакана позволила отказаться от применения наружной жидкости, роль которой выпол­

изменяется менее интенсивно, чем стекол. Однако тем­