Штамповка жаропрочных сталей
Опубликовано: 05.10.2018
Узкий температурный интервал, большое сопротивление деформированию и малая пластичность ограничивают возможность штамповки жаропрочных сталей по схемам, принятым для конструкционных сталей.
Так, например, при штамповке поковок из обычной конструкционной стали с большой разницей в площадях поперечных сечений можно с одного нагрева оттянуть конец или пережать среднюю часть у заготовки в заготовительном ручье. С жаропрочным сплавом так поступать нельзя, так как при выполнении заготовительной операции с большими обжатиями заготовка окажется разрушенной, а при малых обжатиях она остынет.
Жаропрочная труба
Поэтому при штамповке деталей такого тина заготовке придают соответствующую форму и размеры с отдельного (или нескольких) нагрева.
Например, при штамповке турбинных лопаток образование утолщения на конце заготовки осуществляют высадкой на горизонтально-ковочной машине или прибегают к ковке заготовок (малая партия) либо к выдавливанию в специальном штампе (большая партия).
Часто для придания наиболее рациональной формы в отношении распределения металла и для удаления дефектов заготовки подвергают механической обработке. Однако даже под готовленные таким образом фасонные заготовки из-за низкой пластичности и большого сопротивления деформированию иногда не представляется возможным отштамповать до окончательных размеров с одного нагрева и в одном ручье штампа.
Поэтому штамповку целесообразно осуществлять в двух штамповочных ручьях — предварительном и окончательном.
Свойственная штамповке неравномерность деформации особенно отрицательно сказывается при обработке жаропрочных сплавов, поскольку полученную в них разнозернистость нельзя уже исправить термической обработкой.
При разработке технологических процессов достаточно равномерную и мелкозернистую структуру стремятся получить путем повышения равномерности распространения деформации с тем, чтобы штамповка происходила при закритических степенях деформации, и созданием в заготовках структур, тормозящих рост зерен в процессе рекристаллизации при критических степенях деформации и при термообработке.
Равномерность деформации при штамповке повышается в случае подогрева штампов (300-400°С), применения смазок и выполнения фигуры штампа с чистой и гладкой поверх ностью (не менее 
7).
В качестве смазки при штамповке используют графитомасляные суспензни. Однако лучшие результаты достигаются при применении в качестве смазки суспензии с двусернистым молебденом (MoS2). Недостатком этой смазки является ее высокая стоимость. Значительно снижается усилие и повышается стойкость штампов, если в качестве смазки применяют стекло.
Состав стекла выбирают в зависимости от химического состава жаропрочного сплава. Известные способы нанесения стеклянной смазки обкаткой заготовок по слою порошка, окунанием в расплав стекла и т. п. не обеспечивают достаточно равномерного слоя. По этой причине поверхность штамповок оказывается неровной, что практически затрудняет применение таких смазок.
Лучший способ нанесения стеклянных смазок — напыление на поверхность заготовок тонкого слоя суспензии порошкообразного стекла в водном растворе жидкого стекла, а затем просушивание заготовок.
Следует иметь в виду, что при длительном нагреве стекло разъедает поверхность заготовки, поэтому поковки перед термообработкой необходимо тщательно очистить от остатков смазки дробеструйной обработкой или травлением.
