Доктор технических наук, профессор
Professor, PhD in Engineering
Кандидат технических наук, доцент
Associate Professor, PhD in Engineering
Аспирант
Адрес для переписки: Власов Вячеслав Владимирович Белорусский национальный технический университет просп. Независимости, 150, 220013, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 292-76-77 hidrokaf@bntu.by
Graduate student
Адрес для переписки: Власов Вячеслав Владимирович Белорусский национальный технический университет просп. Независимости, 150, 220013, г. Минск, Республика Беларусь Тел.: +375 17 292-76-77 hidrokaf@bntu.by
Процессы скоростного формоизменения, особенно скоростного горячего выдавливания, создают эффективные условия для обработки малопластичных и труднодеформируемых материалов, широко используемых в инструментальном производстве. В связи с тем что высокоскоростная штамповка обеспечивает получение точных заготовок с повышенными механическими свойствами, она может быть использована как технологический процесс изготовления стержневых деталей штамповой оснастки, работающих в условиях повышенных нагрузок и износа. Целью данной работы являлись экспериментальные исследования возможности получения биметаллического стержневого инструмента, основой которого служат конструкционные стали, а рабочую часть выполняют из высоколегированных инструментальных сталей с экономией последних до 90 %. Разработаны схема нагружения и геометрия сопрягаемых поверхностей составной заготовки. Отработана экспериментальная технология получения биметаллических стержневых деталей штамповой оснастки при деформировании со скоростью νд = 70–80 м/с и температуре составной заготовки Т = (1150 ± 20) ºС, с формированием соединения при совместном пластическом течении на поверхности контакта двух частей заготовки с удалением поверхностных оксидных пленок. Исследованы микроструктуры полученных скоростным горячим выдавливанием биметаллических соединений для композиций на основе конструкционной и высоколегированных сталей, подтверждено их высокое качество. Установлены зависимости распределения микротвердости в направлении от плоскости контакта двух сталей в зоне соединения, характеризуемые минимальным значением микротвердости на стыке полученного соединения. Наличие более пластичной области в плоскости контакта способствует снижению остаточных напряжений вследствие их релаксации в этой области и повышению прочности соединения.
Processes of high-speed shaping changes and especially high-speed hot extrusion create efficient conditions for treatment of weakly plastic and poorly deformable materials which are widely used in tool making facilities. Due to the fact that high-speed stamping provides accurate billets with increased mechanical properties, it can be used as a technological process for manufacturing rod parts of die tooling operating under conditions of increased loads and wear. The purpose of the given paper is to carry out experimental investigations on the possibility to obtain a bimetallic rod tool where structural steel is considered as a basis of the tool and a working cavity is made of high-alloyed tool steel with its saving up to 90 %. A scheme of loading and geometry of conjugated surfaces of the composite billet have been developed in the paper. Technology for obtaining bimetallic rod parts of die tooling with deformation at speed of vд = 70–80 m/s and composite billet temperature of Т = (1150±20) ºС has been experimentally tested with formation of a compound due to plastic flow of two billet parts on contact surface with removal of surface oxide films. Microstructures of the bimetallic compounds obtained with the help of high-speed hot extrusion method for compositions of structural and high-alloy steels have been investigated and their high quality has been proved during the investigations. Dependences of micro-hardness distribution have been established outbound two steel contact plane in the zone of connection that are characterized by a minimum micro-hardness value in the connection joint. Availability of more plastic zone in the contact plane contributes to reduction of residual stresses due to their relaxation in this zone and higher joint strength.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.