Pezzi stampati di acciai e leghe resistenti alla corrosione, al calore e al calore. Requisiti tecnici generali

Il mancato rispetto della norma è punibile dalla legge

Questa norma stabilisce i requisiti generali per i pezzi stampati realizzati in acciai e leghe resistenti alla corrosione, al calore e al calore.

La norma non si applica allo stampaggio di dischi e lame.

Previo accordo delle parti, tale norma consente la produzione di pezzi fucinati ottenuti mediante forgiatura aperta.

Requisiti specifici e aggiuntivi per gli stampati forniti secondo questa norma si riflettono in condizioni tecniche speciali concordate direttamente tra l'azienda fornitrice e l'azienda consumatrice.

Reg. N. VIFS-4504 del 21/V-1975

Sviluppato da VIAM	Approvato dal MAP - 14/IV-1975.	Data di introduzione dal 1/I-1976.
		Valido fino al 01/01/99

Gli stampati sono realizzati con i gradi di acciaio e le leghe elencati nella Tabella. e ottenuto secondo l'ordine mediante fusione aperta, rifusione elettroscoria, rifusione ad arco sotto vuoto e altri metodi.

In caso di cambiamenti fondamentali nella tecnologia di produzione dei pezzi stampati, di cui il fornitore informa il consumatore, o quando si producono nuovi tipi di pezzi stampati, su richiesta del consumatore, il fornitore prepara un lotto pilota di pezzi stampati, sulla base dei risultati della ricerca di cui il consumatore dà una conclusione, che è la base per l'ulteriore produzione.

1. Classificazione

3.2. I pezzi stampati, a seconda del tipo di acciaio o lega, vengono forniti allo stato trattato termicamente o senza trattamento termico. Le modalità di trattamento termico e la durezza consegnata sono riportate nella Tabella. .

3.3. Gli stampati vengono forniti dopo il decapaggio o la pallinatura e altri metodi di pulizia.

Tavolo 2

		Durezza Brinell (dia. ot.) non inferiore a, mm
1Х13М 12Х13 (1Х13)	Normalizzazione, rinvenimento o ricottura
40Х10С2М (4Х10С2М, EI107)	Ricottura alle 1020 ± 20 ° Mantenendo per 1 ora, raffreddando con il forno a 750° C, esposizione 3 - 4 ore, raffreddamento ad aria	4,3 - 3,7
45Х14Н14В2М (4Х14Н14В2М, EI69)	Ricottura a 810 - 830 ° C, raffreddamento ad aria	4,3 - 3,6
4Х14Н14СВ2М (ЭИ240)		4,7 - 3,9
X16N25M6AG (EI395)	Ricottura a 800 ± 10 ° Con tempo di tenuta 5 ore, raffreddamento ad aria
40X15N7G7F2MS (4X15N7G7F2MS, EI388)	Ricottura
1X15N4AM3-III (EI310-III)	Ricottura o rinvenimento
07Х16Н6-III (Х16Н6-III, EP288-III)	Ricottura a 780 °C con raffreddamento in forno o in aria fino a temperatura ambiente e successivo riscaldamento a 680° Con forno o raffreddamento ad aria; normalizzazione e ferie
20X13(2X13), 30×13(3×13), 40×13(4X13), 95X18 (9×18, EI229), 14Х17Н2(1Х17Н2, EI268), 13Х14Н3В2ФР-III (1Х14Н3ВФР-III, EI736-III), 13Х11Н2В2МФ-III (1Х12Н2ВМФ-III, EI961-III, 20×3MVFA (EI415), 1X12N2MVFAB-III (EP517-III)	Secondo le istruzioni VIAM n. 1029-75

Appunti : 1. Con il consenso del consumatore, è consentita la fornitura di pezzi stampati in acciaio, EI69 b senza trattamento termico.

2. È consentito fornire lotti separati di pezzi stampati in acciaio EI961-III con una durezza (diametro di durezza) di almeno 3,6 mm.

3.4. Le proprietà meccaniche e la resistenza a lungo termine, determinate su campioni tagliati lungo la direzione della fibra, devono soddisfare i requisiti della Tabella. E .

3.4.1. Nella produzione di pezzi stampati di acciaio e leghe, fusi in forni ad induzione sotto vuoto e con metodi VAR ed ESR e forniti secondo le condizioni tecniche in cui gli indicatori proprietà meccaniche superiore a quello della tabella. , le proprietà meccaniche degli stampaggi lungo la direzione delle fibre devono corrispondere a questi indicatori.

3.5. Quando si testano campioni tagliati trasversalmente alla direzione della fibra o lungo la corda, gli indicatori delle proprietà meccaniche (allungamento, contrazione, resistenza all'urto) sono stabiliti nelle specifiche tecniche sulla base dei dati statistici dei risultati dei test secondo il modello di taglio del campione in essi specificato . In questo caso la loro riduzione è consentita rispetto agli standard stabiliti per i campioni tagliati lungo la direzione della fibra, secondo i dati riportati in tabella. .

3.5.1. Per gli acciai resistenti al calore dei gradi EI696, EI696A, EI835, EI835-III, non è consentita una diminuzione delle proprietà meccaniche lungo la direzione delle fibre e lungo la corda.

3.6. Le superfici non lavorate degli stampi devono essere prive di crepe, inclusioni non metalliche, peli, scaglie e leggi visibili ad occhio nudo.

È consentita la rimozione di questi difetti mediante rimozione delicata. La larghezza di rimozione deve essere almeno sei volte la profondità.

La profondità di sverniciatura è specificata nel disegno e, di norma, non dovrebbe portare le dimensioni degli stampi oltre le dimensioni minime consentite specificate nel disegno.

Difetti locali individuali sotto forma di ammaccature, piccole ondulazioni e graffi sono ammessi senza pulizia, se la loro profondità, determinata dalla pulizia di controllo, non porta le dimensioni dei pezzi stampati oltre le dimensioni minime consentite specificate nel disegno.

Tabella 3

	Diminuzione relativa degli indicatori, % (non di più)
	Per campioni con direzione trasversale delle fibre		Per campioni con direzione delle fibre cordali
			Per metalli fusi in forni aperti	Per metalli fusi in forni ad induzione sotto vuoto o mediante elettroscoria o rifusione ad arco sotto vuoto
Forza d'impatto
Estensione relativa
Restringimento relativo

Tabella 4

	Modalità di trattamento termico	Forza di lunga durata
		Provare la temperatura° CON	Tensione applicata costantemente, kgf/mm2	Tempo per la distruzione in poche ore, non meno
45Х14Н14В2М (4Х14H14В2М, EI69)	Ricottura a 810 - 830 ° Con raffreddamento ad aria
10Х11Н20Т3Р (X12N20T3R, EI696)	Riscaldamento fino a 1100 - 1170 ° C, esposizione 2 ore, raffreddamento in aria o olio. Invecchiamento a 700 - 750° C per 15 - 25 ore, raffreddamento ad aria
Х12Н20Т2Р (EI696A)
X16N25M6AG (EI395)	Indurimento dal 1160 al 1180 ° Con in acqua e invecchiamento a 700° C per 5 ore.
40X15N7G7F2MS (4X15N7G7F2MS, EI388)	Indurimento dal 1170 al 1190 ° In acqua o aria, esposizione 30 - 45 min, invecchiamento a 800± 20 ° C per 8 - 10 ore
12X25N16G7AR (H25N16G7AR, EI835), 12X25N16G7AR-III (X25N16G7AR-III, EI835-III)	Tempra da 1050 - 1150 ° C, esposizione 30 min - 1 ora, raffreddamento in acqua o aria
37Х12Н8Г8МФБ (4Х12Н8Г8МФБ, EI481), 37Х12Н8Г8МФБ-III (4Х12Н8Г8МФБ-III, EI481-III)	Tempra: riscaldamento a 1150± 10 ° C, esposizione 1 ora 45 min - 2 ore 30 min, raffreddamento completo in acqua. Invecchiamento a 670° C per 16 ore, riscaldamento a 780± 10 ° C, esposizione 16 - 20 ore, raffreddamento ad aria

Appunti : 1. I test ripetuti e arbitrali dell'acciaio EI395 vengono eseguiti secondo la modalità 700° - 18 kgf/mm2 - 100 ore.

2. Nell'ordine è specificata la possibilità di testare la resistenza a lungo termine dei pezzi stampati in acciaio EI835, EI835-III, EI481, EI481-III. In assenza di tale indicazione la modalità è scelta dal fornitore.

3. Le prove ripetute e arbitrali degli stampaggi in acciaio EI481 e EI481-III vengono eseguite secondo la seguente modalità:

650 ° - 35 kgf/mm2 - 100 ore.

4. I pezzi stampati in acciaio EI69 per resistenza a lungo termine sono controllati su richiesta del consumatore.

3.7. Non dovrebbero esserci crepe sulle superfici lavorate degli stampaggi. Se rilevati, devono essere rimossi mediante stripping delicato.

Senza rimozione, sono ammessi difetti locali sotto forma di inclusioni di scorie, peli, tramonti e forche, la cui profondità, determinata dalla pulizia di controllo, così come la profondità delle fessure di pulizia non deve superare la metà del margine di lavorazione, contando dal valore nominale.

3.8. Il controllo della presenza di peli viene effettuato secondo TU 14-336-72 sui pezzi finiti, mentre il controllo degli acciai non magnetici viene effettuato a discrezione del consumatore.

3.9. La macrostruttura rilevata sulle fratture e sulle dime incise deve essere priva di vuoti, allentamenti da ritiro, fistole, crepe, delaminazioni, inclusioni non metalliche, fratture dell'ardesia visibili ad occhio nudo e scaglie.

La qualità degli stampati per macrostruttura e macrostruttura viene valutata in conformità con i requisiti delle norme vigenti e delle specifiche tecniche per la fornitura di acciai lunghi, legati e secondo gli standard fotografici concordati tra il fornitore e il consumatore, ottenuti dai risultati dello studio di i primi lotti.

3.10. Previo accordo delle parti, gli stampaggi sono sottoposti a controllo ad ultrasuoni.

3.11. Nelle condizioni tecniche particolari o nei disegni per gli stampaggi, oltre a quelli elencati nella presente norma, sono indicati i seguenti requisiti:

Grado di acciaio, lega, codice e gruppo di stampaggi;

La necessità e il metodo di decalcificazione;

Numero di stampaggi controllati nel lotto presentato;

Il numero, la posizione e il modello di taglio dei campioni di controllo, gli indicatori delle proprietà meccaniche, nonché la modalità di trattamento termico dei campioni grezzi di controllo e la loro sezione trasversale;

Posizioni di misurazione della durezza;

Requisiti aggiuntivi (sulla decarburazione ammissibile su una superficie non trattata, granulometria, ecc. Gli standard sono stabiliti di comune accordo tra le parti).

4. Regole di accettazione e metodi di prova

4.1. Gli stampi vengono presentati per l'accettazione in lotti costituiti da stampi di una fusione e di un codice.

4.1.1. Previo accordo delle parti, è consentito assemblare un lotto di pezzi stampati di grandi dimensioni da metallo VDP ed ESR in più fusioni per una consegna una tantum.

4.2. Tutti i pezzi stampati vengono sottoposti individualmente al controllo delle condizioni superficiali così come vengono consegnati.

4.3. Le affrancature sono sottoposte ad un controllo dimensionale selettivo al 5% del numero presentato nel lotto, ma non meno di 2 affrancature. Su richiesta del consumatore, i pezzi stampati di grandi dimensioni vengono sottoposti uno per uno al controllo dimensionale, come specificato nella STU.

4.4. Controllo degli stampaggiI gruppi di durezza I e II allo stato di consegna vengono eseguiti sul 10% del numero presentato nel lotto, ma non meno di 3 stampaggi. Ambito del controllo dello stampaggio III gruppi è specificato nella STU.

Se viene rilevata una discrepanza tra gli indicatori di durezza e i dati stabiliti nella tabella. , viene eseguito il test al 100%.

4.5. Test delle proprietà meccaniche e della durezza degli stampatiIl gruppo I viene prodotto su campioni tagliati dalla franchigia di controllo.

4.5.1. Ammesso per timbraturaGruppo I: controllo selettivo delle proprietà meccaniche e della durezza presso il fornitore, soggetto a controllo individuale presso il consumatore. In questo caso l'ambito di controllo del fornitore è specificato nella STU.

4.6. Controllo degli stampaggiIl Gruppo II viene prodotto su campioni ritagliati dal corpo degli stampi secondo uno schema concordato.

Previo accordo delle parti, insieme al lotto di pezzi stampati, il fornitore invia al consumatore la seconda metà o le parti rimanenti dei pezzi stampati di controllo.

4.7. La sezione trasversale dei pezzi per il trattamento termico, di norma, deve corrispondere alla sezione trasversale della parte finita. Per acciaio Il trattamento termico EP310-III, EP268-III viene eseguito in immagini finite con un margine per la macinazione.

4.8. La prova di trazione viene eseguita secondo GOST 1497 -73 su campioni di diametro 10 o 5 mm con lunghezza cinque volte calcolata.

4.9. Il test di resistenza agli urti viene eseguito secondo GOST 9454-60.

4.10. La durezza Brinell è determinata secondo GOST 9012-59.

4.11. I test di resistenza a lungo termine vengono eseguiti secondo GOST 10145-62.

4.12. Il controllo della macrostruttura degli stampati viene effettuato nella misura specificata nelle Disciplinari Generali. Su richiesta del consumatore, gli stampi del gruppo I sono sottoposti al controllo della frattura al 100%.

Il controllo della frattura viene effettuato sui campioni di impatto.

4.13. Qualora i risultati del monitoraggio della macrostruttura dei fucinati non siano soddisfacenti, è consentito effettuare prove ripetute su un numero doppio di dime scelte tra i fucinati tra quelli non testati. I risultati dei test ripetuti sono definitivi e gli stampaggi che mostrano risultati insoddisfacenti durante il controllo iniziale della macrostruttura vengono scartati. Se vengono rilevate scaglie in almeno uno stampaggio, il fuso viene rifiutato senza ripetere il test e non viene sottoposto a riaccettazione.

4.14. Se si ottengono risultati insoddisfacenti durante il test delle proprietà meccaniche per qualsiasi tipo di test, è consentito ripetere il test per questo tipo su un numero doppio di campioni. I risultati dei test ripetuti sono definitivi.

4.15. Prima di ripetere il test, è consentito testare le proprietà meccaniche dei campioni rinvenuti a una temperatura modificata entro il regime specificato nella tabella. o un trattamento termico completo. In questo caso la prova è considerata primaria con la determinazione di tutte le proprietà meccaniche e della durezza.

4.16. Una volta ogni sei mesi o ogni 30 lotti di pezzi stampati, nonché in caso di produzione di un lotto pilota o di un cambiamento radicale nella tecnologia di produzione degli pezzi stampati, il fornitore effettua il controllo su commissione degli stampati del gruppo I di ciascun codice.

Oltre ai test previsti dalla presente OST, durante il controllo di messa in servizio viene effettuato:

Determinazione della microstruttura;

Determinazione delle proprietà meccaniche su campioni tagliati secondo uno schema aggiuntivo.

Uno schema aggiuntivo per il taglio dei campioni di controllo, il volume e la procedura di prova sono indicati nelle specifiche o nel disegno. I risultati dei test su commissione vengono inviati al consumatore.

5. Etichettatura e imballaggio

5.1. Il tipo e la posizione delle marcature di punzonatura sono stabiliti nel disegno o nella STU.

5.2. La tipologia di imballo è specificata nella STU.

5.3. Ogni lotto di stampaggi è accompagnato da un certificato firmato dal dipartimento di controllo qualità del produttore, che indica:

Nome dell'azienda fornitrice;

Grado di acciaio, lega, stato di consegna, numero di lotto - fusioni, codice di stampaggio;

Peso lotto, numero di affrancature;

Composizione chimica dell'acciaio, lega;

Risultati delle prove previste dalla presente norma, comprese quelle ripetute;

Numero di questo standard.

5.4. Il certificato deve essere inviato al consumatore con un lotto di affrancature oppure consegnato al destinatario.

Vero (Michailjuk)

Tabella 1

	Grado di acciaio, lega	Numeri standard che indicano la composizione chimica	Modalità di trattamento termico per i bianchi per i campioni di controllo	Proprietà meccaniche, nientemeno					Durezza Brinell (diametro mm), Rockwell HRC
				Resistenza a trazione temporanea, kgf/mm 2	Carico di snervamento, kgf/mm 2	Parente		Forza d'urto, kgf× m/cm2
						allungamento,%	restringimento,%
	12X13 (1X13)	TU 14-1-377-72	Tempra a partire da 1050 °C, raffreddamento in aria o olio, rinvenimento a 700 - 790 °C, raffreddamento in aria o olio
	20×13 (2×13)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1050 °C, raffreddamento in aria o olio, rinvenimento a 600 - 700 °C, raffreddamento in aria o olio						3,90 - 3,30
	30X13 (3X13)	TU 14-1-377-72	Tempra a 1000 - 1050 °C, raffreddamento in aria o olio, rinvenimento a 200 - 300° C, raffreddamento ad aria o olio						HRC ≥ 48
	1Х13М	TU 14-1-377-72	Tempra da 1050 °C, raffreddamento in aria o olio, rinvenimento a 680 - 780° C, raffreddamento dell'olio
	4×13 (4×13)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1050 - 1100 °C, raffreddamento in olio, rinvenimento a 200 - 300 °C, raffreddamento in aria o olio						HRC ≥ 50
	30Х13Н7С2 (3Х13Н7С2, EI72)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1040 - 1060 °C in acqua, ricottura per 6 ore a 860 - 880 °C con raffreddamento a 700 °C per 2 ore e ulteriore raffreddamento in forno, normalizzazione a 660 - 680° C per 30 minuti. con raffreddamento ad aria, tempra da 790 - 810° C nell'olio						3,30 - 3,05
	95X18 (9X18, EI229)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1010 - 1040 °C, raffreddamento in olio, rinvenimento a 200 - 300 °C, raffreddamento in aria o olio						HRC ≥ 55
	20Х13Н4Г9 (2Х13Н4Г9, EI1 00)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1070 - 1130 °C, raffreddamento ad aria
	40Х10С2М (4Х10С2М, EI107)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1010 - 1050 °C, raffreddamento in olio o aria, rinvenimento a 720 - 780 °C, raffreddamento in olio						3,70 - 3,30
	14Х17Н2 (1Х17Н2, EI268)	TU 14-1-377-72	1. Tempra da 975 - 1040 °C, raffreddamento in olio, rinvenimento a 275 - 350 °C, raffreddamento ad aria						3,40 - 3,10
			2. Tempra da 1010 - 1030 °C, raffreddamento in olio, rinvenimento a 670 - 690 °C, raffreddamento ad aria						3,80 - 3,50
	20X23H18 (X23N18, EI417)	TU 14-1-377-72	Indurimento dal 1100 al 1150 ° Nell'acqua o nell'aria
	10X23H18 (0X23H18)	TU 14-1-377-72	Indurimento dal 1100 al 1150 ° nell'acqua o nell'aria
	12X17G9AN4 (H17G9AN4, EI878)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1050 - 1100 °C in acqua
	12X18H9T (X18H9T)	TU 14-1-377-72
	12Х18Н10Т (Х18Н10Т)	TU 14-1-377-72	Indurimento circa 1050 - 1100 ° Con aria, olio o acqua
	12Х18Н9 (Х18H9)	TU 14-1-377-72	Tempra da 1050 - 1100 ° C in aria, olio o acqua
	17X18H9 (2Х18Н9)	TU 14-1-377-72	Indurimento da 1050 - 1100 °C in aria, olio o acqua
	45X14H14B2M (4Х14H14B2M, EI69)	ChMTU 1-1040-70	Ricottura a 810 - 830 °C, raffreddamento ad aria						4,30 - 3,60
	4X14H14CB2M (EI240)	ChMTU 1-1040-70	Senza trattamento termico
	10Х11Н20Т3Р (X12N20T3R, EI696)	ChMTU 1-1040-70	Riscaldamento alla temperatura di 1100 - 1170 °C, mantenimento per 2 ore, raffreddamento in aria o olio. Maturazione a 700 - 750 °C per 15 - 25 ore, raffreddamento ad aria						3,80 - 3,50
	Х12Н20Т2Р (EI696A)								3,90 - 3,50
	X16N25M6AG (EI395)	ChMTU 1-1040-70	Indurimento dal 1160 al 1180 ° C in acqua e invecchiamento a 700 °C per 5 ore
	ХН78Т (EI435)	ChMTU 1-1040-70	Tempra da 980 - 1020 °C, mantenimento per 2 - 3 ore, raffreddamento all'aria
	40Х15H7Г7Ф2MC (4X15N7G7F2MS, EI388)	TU 14-1-714-73	Tempra da 1170 - 1190 °C in acqua o aria, mantenimento per 30 - 45 minuti, invecchiamento a 800 ± 20 °C per 8 - 10 ore						3,80 - 3,30
	12X25N16G7AR (H25N16G7AR, EI835), 12X25N16G7AR-III, EI835-III)	TU 14-1-225-72	Indurimento da 1050 - 1150 °C, tempo di mantenimento 30 min. - 1 ora, raffreddamento in acqua o aria						4,70 - 4,10
				18 volte)
	37Х12Н88МФБ (4Х12Н8Г8МФБ, EI481), 37Х12Н8Г8МФБ-III (4Х12Н8Г8МФБ-III, EI481-III)	TU 14-1-226-72	Indurimento: riscaldamento alla temperatura di 1150 ± 10 °C, mantenimento per 1 ora. 45 minuti - 2 ore e 30 minuti, raffreddamento completo in acqua. Invecchiamento a 670 ° C per 16 ore, riscaldamento a una temperatura di 780 ± 10 °C, mantenimento per 16 - 20 ore, raffreddamento all'aria						3,65 - 3,45
									3,65 - 3,45
	13Х14Н3В2ФР-III (1X14N3VFR-III, EI736-III)	TU 14-1-1089-74	1. Tempra a 1050 ± 10 °C in olio, rinvenimento a 640 - 680 °C. 2. Tempra da 1050 ± 10 °C in olio, rinvenimento a 540 - 580 °C						3,60 - 3,30
						10xx)
									3,35 - 3,10
	13Х11Н2В2МФ-III (1Х12Н2ВМФ-III, EI961-III)	TU 14-1-1089-74	1. Tempra da 1000 - 1020 °C in olio, rinvenimento a 660 - 710 °C. 2. Tempra da 1000 - 1020 °C in olio, rinvenimento a 540 - 590 °C						3,70 - 3,40
						10xx)
									3,45 - 3,10
						10xx)
	1X15N4AM3-III (EP310-III)	TU 14-1-940-74	1. Indurimento con 1070 ± 10 °C, raffreddamento ad aria, acqua o olio. Trattamento a freddo a meno 70° - 2 ore o meno 50° - 4 ore. Vacanza a 450 °C per 1 ora					10,0
			2. Tempra da 1070 ± 10° C, raffreddamento in aria, acqua o olio. Trattamento a freddo; a meno 70° - 2 ore oppure a meno 50° - 4 ore. Vacanza a 200± 100 per 2 ore.					10,0
	07Х16В6-III (Х16Н6-III, EP288-III)	TU 14-1-22-71	Tempra in acqua a 980 - 1000° C seguito da trattamento a freddo a meno 70 °C, mantenimento per 2 ore o a meno 50° , esposizione 4 ore, rinvenimento a 350 - 380 °C, esposizione 1 ora
	1X12N2MVFAB-III (EP517-III)	TU 14-1-1161-75	Normalizzazione 1130 ± 10 °C, rinvenimento 750 - 780 °C, tempra da 1120 ± 15 °C in olio, rinvenimento 670 - 720° CON						3,60 - 3,35
	20X3MVFA (EI415)	TU 14-1-44-71	Indurimento dal 1030 al 1060 ° Con sott'olio, vacanza a 660 - 700° C per 1 ora, raffreddamento ad aria						3,60 - 3,30

______________

X) prove alle 900° CON.

xx) i test vengono eseguiti su provini tagliati trasversalmente alla direzione della fibra.

Appunti : 1. Pezzi stampati in acciaio EI395 e la lega EI435 vengono consegnate senza determinare proprietà meccaniche e durezza.

2. Per pezzi stampati in acciaio EI481 ed EI481-III è consentito effettuando un ulteriore invecchiamento ad una temperatura di 790 - 810 °C. In questo caso, il tempo di mantenimento viene selezionato sufficiente a garantire la durezza specificata, n o almeno 5 ore . Per pezzi stampati in acciaio EI481-III A Quando si ottengono caratteristiche di resistenza e durezza ridotte, è consentito un trattamento termico ripetuto secondo la seguente modalità: indurimento 1150± 10 °C, invecchiamento 650 - 670° Da - 16 ore , aria, secondo invecchiamento 770± 10 ° C - 16 ore, aria.

3. Per pezzi stampati in acciaio EI736-III ed EI961-III è consentito effettuando la normalizzazione preliminare ad una temperatura compresa tra 1000 e 1020° C prima dell'indurimento.

4. Per pezzi stampati in acciaio EP310-III A ottenendo, secondo la prima opzione, una resistenza temporanea inferiore a 145 kgf / m 2 è consentito ridurre la temperatura di indurimento a 1050 per ripetere le prove± 10 ° C. I risultati del controllo utilizzando questa modalità sono considerati primari.

5. Opzione per il trattamento termico di pezzi stampati in acciaio EI268, EI736-III, Nell'ordine è specificato EI961-III, EP310-III. Se nell'ordine non è presente alcuna indicazione, lo stabilimento fornitore ha il diritto di scegliere la modalità di trattamento termico a sua discrezione.

6. Non sono soggetti al controllo della durezza i pezzi stampati forniti senza trattamento termico, nonché quelli realizzati con acciai e leghe per i quali non sono specificati valori di durezza. In questo caso, il controllo viene effettuato osservando la modalità di deformazione a caldo.

Gli acciai per utensili, gli acciai e le leghe resistenti al calore hanno una duttilità ridotta e un'elevata resistenza alla deformazione. Il grado di deformazione ammissibile di tali materiali è compreso tra il 40 e il 90%. Durante lo stampaggio a caldo di grezzi, vengono utilizzati lubrificanti acqua-grafite, borlande di alcol solfito, soluzione salina con additivi salnitro e lubrificanti oleosi. In alcuni casi vengono utilizzati lubrificanti per vetro e smalti per vetro. Per condizioni operative severe degli stampi, si consigliano lubrificanti, ad esempio, una sospensione di vetro liquido (15...20%) e grafite colloidale (10...15%) ed emulsione KRPD al 30% (10% acido oleico, 4 % trietanolammina, il resto olio minerale I-20A).

Lo scopo di quote, tolleranze e sovrapposizioni, nonché la progettazione del processo tecnologico per la produzione di pezzi da martelli acciai e leghe resistenti al calore difficili da deformare ha una serie di caratteristiche. Per escludere la possibilità che si formi una struttura a grana diversa nel pezzo, lo stampaggio viene effettuato con un grado di deformazione superiore a quello critico (5...15%). In questo caso, la temperatura di stampaggio dovrebbe essere superiore alla temperatura di ricristallizzazione e il grado di deformazione durante un riscaldamento dovrebbe essere almeno del 15...20%. Per ottenere una struttura ottimale ed evitare la formazione di cricche nei pezzi realizzati con leghe resistenti al calore difficili da deformare, è consigliabile stampare pezzi fucinati di grandi dimensioni su presse idrauliche utilizzando un utensile in materiale resistente al calore riscaldato a 600... 800 oC.

Stampaggio metalli non ferrosi e leghe ha una serie di caratteristiche specifiche.

Stampaggio leghe di alluminio effettuata mediante l'utilizzo di magli, presse idrauliche e a vite.

Le presse per stampa a caldo a manovella (CGSP) vengono utilizzate meno frequentemente. Le più elevate proprietà meccaniche nello stampaggio di leghe di alluminio e la più bassa anisotropia si ottengono con una deformazione totale del 65...75%. Le deformazioni critiche sono comprese tra il 12 e il 15%, pertanto lo stampaggio delle leghe dovrebbe essere effettuato con il pezzo compresso del 15...20% o più per ogni corsa della macchina. Quando si producono pezzi fucinati complessi, lo stampaggio viene eseguito in più passaggi. Per lo stampaggio di leghe a bassa plasticità vengono utilizzate matrici chiuse. Le leghe di alluminio fragili come il sistema alluminio-berillio e le polveri di alluminio sinterizzato vengono stampate con contropressione o utilizzando gusci duttili.

Stampaggio leghe di magnesio dovrebbe essere effettuato con un grado di deformazione superiore al 15% ad ogni transizione. A tale scopo vengono utilizzate presse meccaniche e idrauliche, nonché martelli. La maggior parte delle leghe di magnesio diventano più duttili man mano che il tasso di deformazione diminuisce, il grado di deformazione totale durante lo stampaggio può raggiungere il 70...80%.

Stampa del volume rame e leghe di rame effettuata a temperature di riscaldamento di 900...950 o C, mentre per ogni colpo della pressa il grado di deformazione deve superare il 15%.

Leghe di titanio durante lo stampaggio volumetrico a caldo si deformano in modo estremamente irregolare con la formazione di una struttura di grani diversi. La deformazione della lega di titanio per ogni colpo della pressa deve superare il valore critico, pari al 15...20%. Il grado totale di deformazione non deve essere superiore all'85...90%. Si consiglia di eseguire lo stampaggio in stampi aperti su presse a martelli, a vite, a manovella e idrauliche. Per evitare la saturazione di gas della superficie del pezzo e la formazione di uno strato alfa durante il riscaldamento, si consiglia di applicare un rivestimento protettivo e lubrificante di vetro, smalto o una miscela di acqua e grafite sul pezzo in titanio.

Produzione di dischi per stampaggio in leghe di nichel e titanio resistenti al calore. Per risolvere il problema più importante di garantire la produzione di motori a turbina a gas di piccole dimensioni con dischi grezzi economici e di alta qualità realizzati in leghe di nichel ad alta resistenza al calore e leghe di titanio ad alta resistenza con indicatori tecnici ed economici efficaci, una serie di fondamentalmente sono state sviluppate nuove tecnologie, implementate su apparecchiature uniche specializzate di nuova creazione per la fusione e la lavorazione a pressione, che non hanno analoghi nell'industria nazionale ed estera.

Il processo tecnologico sviluppato prevede l'uso sia di un'asta di pressatura seriale che, per la prima volta nella pratica mondiale, di un lingotto misurato direttamente ottenuto con il metodo della cristallizzazione direzionale ad alto gradiente (HGNC) come pezzo iniziale per lo stampaggio isotermico nella superplasticità modalità.

Per implementare questo processo, l'istituto ha sviluppato una tecnologia speciale per la produzione di leghe resistenti al calore, compresa la decarburazione profonda e la raffinazione della massa fusa, l'uso di materiali caricati di elevata purezza per le impurità, la raffinazione complessa con metalli delle terre rare e la utilizzo di tutti i tipi di rifiuti derivanti dalla produzione metallurgica e di fonderia di leghe resistenti al calore.

La tecnologia sviluppata garantisce una purezza elevatissima della lega resistente al calore in termini di impurità, ottenendo intervalli di lega ristretti e risparmiando su materiali costosi e scarsi.

È stata creata una tecnologia ad alto gradiente di cristallizzazione direzionale, che non ha analoghi nella pratica mondiale, per la cui implementazione, per la prima volta nella pratica nazionale ed estera, complessi specializzati di fusione e fusione sotto vuoto con sistemi di controllo computerizzato per alta- cristallizzazione direzionale gradiente di pezzi da leghe eterofase per la deformazione di UVNK- sono stati progettati e realizzati presso la base di produzione VIAM 14, UVNK-10. VIAM ha creato un sistema di controllo computerizzato unificato per i processi tecnologici di fusione delle billette.

FSUE "VIAM" ha sviluppato metodi fondamentalmente nuovi per la lavorazione termomeccanica di leghe eterofasiche difficili da deformare, garantendo la formazione di strutture regolate con maggiore plasticità tecnologica e la manifestazione di superplasticità a parametri ottimali di temperatura e velocità di deformazione.

Di conseguenza, è stata sviluppata una tecnologia di formatura unica che garantisce la produzione di dischi grezzi di geometria complessa con un livello garantito di proprietà da leghe di nichel difficili da deformare: stampaggio isotermico in aria.

Il processo di ricristallizzazione dinamica controllata viene utilizzato come meccanismo principale per ottenere la plasticità del metallo e l'uniformità della sua struttura.

Una caratteristica distintiva della nuova tecnologia integrata di risparmio energetico e di risorse, rispetto a quelle straniere, è che lo stampaggio isotermico ad alta temperatura viene effettuato in aria e non in impianti sottovuoto strutturalmente complessi con stampi in molibdeno.

A differenza dello stampaggio in atmosfera sottovuoto, che viene utilizzato per la prima volta all'estero nella pratica domestica, una lega resistente al calore ad alta risorsa per stampi e speciali rivestimenti protettivi antiossidanti, che sono anche un lubrificante ad alta temperatura durante la deformazione , sono stati sviluppati e utilizzati.

Sono stati sviluppati speciali rivestimenti protettivi tecnologici in smalto ad alta temperatura per proteggere le parti realizzate in leghe Ni e Ti resistenti al calore. I rivestimenti tecnologici protettivi sviluppati presso VIAM consentono di effettuare il riscaldamento tecnologico non ossidante degli acciai in forni convenzionali anziché in forni ad atmosfera controllata. L'uso di rivestimenti protettivi nei processi tecnologici consente di ottenere stampi precisi, risparmiando metallo fino al 30%, elettricità fino al 50%. I rivestimenti aumentano la durata delle attrezzature per stampi di 2-3 volte.

Per l'implementazione pratica delle tecnologie sviluppate, VIAM ha creato un impianto di produzione pilota per la produzione di pezzi stampati per dischi di motori a turbina a gas (GTE) e centrali elettriche. L'attrezzatura tecnologica è stata modernizzata, consentendo di eseguire automaticamente i processi di riscaldamento e formatura del pezzo secondo un programma informatico sviluppato con l'esecuzione precisa dei parametri di deformazione termomeccanica ottimali. La produzione degli stampi viene effettuata su presse isotermiche da 630 e 1600 tf con riscaldamento ad induzione degli stampi.

Per lo stampaggio isotermico a temperature fino a 1200°C in aria, è stata sviluppata una composizione di una lega per stampi resistente al calore ad alta risorsa, nonché rivestimenti tecnologici protettivi, che sono allo stesso tempo efficaci lubrificanti tecnologici durante lo stampaggio. Le tecnologie sviluppate e il complesso di attrezzature create per la loro implementazione non hanno analoghi nell'industria nazionale ed estera e la tecnologia dello stampaggio isotermico ad alta temperatura nell'aria supera il livello mondiale.

La tecnologia fornisce:

• ottenere stampaggi economici di alta precisione da leghe difficili da deformare ad alta resistenza al calore grazie all'implementazione dell'effetto della deformazione superplastica con parametri termomeccanici ottimali;
• aumentare il tasso di utilizzo del materiale CMM di 2-3 volte a causa di una riduzione delle tolleranze tecnologiche durante lo stampaggio e la lavorazione;
• ridurre l'intensità di manodopera ed energia della produzione di 3-5 volte riducendo le operazioni durante lo stampaggio e la lavorazione meccanica delle parti;
• aumentare la produttività del processo di 4-5 volte;
• aumentare l'omogeneità della macro e microstruttura e ridurre la dispersione delle proprietà meccaniche di 1,5–2 volte;
• riduzione del costo delle timbrature del 30–50%.

Deformazione a caldo incompleta da caldoè diverso:

1. La capacità di produrre pezzi fucinati di maggiore precisione (qualità 8...10) con elevata qualità superficiale (Ra = 2,5 µm; Rz = 20 µm) e con caratteristiche meccaniche migliorate (incrudimento, a seconda della composizione chimica della lega e condizioni di deformazione, è 20...150% rispetto al carico di snervamento iniziale);

2. Indicatori tecnici ed economici elevati (il coefficiente di utilizzo del metallo raggiunge 0,68...0,95, l'intensità di lavoro della successiva lavorazione di taglio è ridotta del 25...75%);

3. Riduzione del livello dei costi tecnologici dei pezzi fucinati stampati, grazie ai minori costi di riscaldamento e alla virtuale assenza di perdite di metallo dovute allo scagliamento;

4. Miglioramento delle caratteristiche prestazionali delle parti realizzate con pezzi fucinati stampati come risultato della formazione di una macro e microstruttura favorevole del pezzo fucinato.

Rispetto con stampaggio a freddo il caldo incompleto viene effettuato con l'applicazione di forze di deformazione specifiche minori, il che porta ad un aumento della durata delle parti lavoranti dell'attrezzatura dello stampo, alla capacità di produrre pezzi fucinati da acciai e leghe ad alta resistenza e ad utilizzare potenze inferiori attrezzature per la forgiatura.

In condizioni di deformazione a caldo incompleta, la duttilità dei metalli e delle leghe è maggiore rispetto alla deformazione a freddo. Ciò consente di ridurre il numero di transizioni durante la timbratura.

Lo stampaggio in volume in condizioni di deformazione a caldo incompleta è ampiamente utilizzato per la produzione di pezzi fucinati da acciai a medio carbonio e resistenti al calore e leghe di titanio.

Stampaggio fogli

Nello stampaggio della lamiera, il pezzo iniziale è un foglio, nastro o nastro, arrotolato in un rotolo, ottenuto per laminazione, avente uno spessore costante.

Lo stampaggio della lamiera può produrre sia grezzi piani che spaziali, che solitamente sono soggetti a piccole lavorazioni successive, e in alcuni casi possono essere forniti per l'assemblaggio senza lavorazione. Il processo di stampaggio della lamiera consiste solitamente in una serie di operazioni e transizioni eseguite negli stampi. Le matrici sono dispositivi contenenti uno strumento di lavoro che esegue un determinato cambiamento di forma nel pezzo, nonché guide che fissano gli elementi di fissaggio. I timbri sono fissati negli elementi di lavoro di una pressa, di un martello o di un'altra macchina utensile. La complessità del progetto e, di conseguenza, il costo dello stampo, dipendono dalla produzione in serie e determinano la fattibilità della produzione di pezzi mediante stampaggio di lamiera. Il costo dei pezzi grezzi prodotti mediante stampaggio di fogli è determinato principalmente dal costo del metallo consumato e dalla quota del costo dello stampo per parte da stampare. Il numero di operazioni e transizioni e, di conseguenza, la durata del ciclo tecnologico di stampaggio è determinata dalla complessità della configurazione della parte stampata e dai requisiti di precisione dimensionale e pulizia della superficie.

Gli alberi e i dischi dei motori a turbina a gas, che funzionano a temperature e carichi elevati e trasmettono coppie elevate, sono realizzati con leghe di nichel costose e di alta qualità. La consegna di alberi e dischi per scopi critici viene effettuata in uno stato trattato termicamente e meccanicamente con controllo completo della qualità metallurgica, compreso il controllo delle proprietà, il controllo ultrasonico, il controllo della superficie con il metodo luminescente (capillare), nonché il controllo della macro- e microstruttura dei forgiati.

L'esperienza pluriennale nella produzione di pezzi stampati in leghe resistenti al calore ci consente di risolvere con successo i problemi della produzione di pezzi stampati complessi di alberi e dischi, tenendo conto delle esigenze del cliente. Le tecnologie sviluppate si concentrano principalmente sulla minimizzazione del consumo di metallo e sull'ottenimento del massimo insieme di proprietà possibile creando una struttura regolata durante la deformazione e il trattamento termico.

Esistono tre tipi principali di stampaggio di leghe resistenti al calore in base alla temperatura dell'utensile:

1. stampaggio a caldo tradizionale in stampi relativamente freddi;

2. stampaggio in stampi riscaldati, in cui la temperatura dello stampo è 200-400°C inferiore alla temperatura del pezzo;

3. stampaggio isotermico, in cui le temperature dello stampo e del pezzo sono uguali.

L'intervallo di temperature entro il quale una superlega può essere lavorata a caldo è relativamente piccolo e dipende dalla composizione della lega. Per le leghe resistenti al calore a base di nichel, l'intervallo di temperatura di deformabilità allo stato caldo si restringe quando si passa da leghe con un basso contenuto volumetrico della fase g¢ a leghe con un alto contenuto di essa. Per la maggior parte delle operazioni di deformazione, questo intervallo è determinato dalla temperatura di inizio fusione, da un lato, e dalla temperatura g¢-solvus, dall'altro. Con un aumento della frazione di volume della fase g¢, la temperatura di inizio fusione della lega diminuisce e la temperatura del g¢-solvus aumenta. Allo stesso tempo, la temperatura di ricristallizzazione aumenta e la plasticità diminuisce. L'ampiezza dell'intervallo di plasticità tecnologica può essere, ad es. solo 10°C. Ulteriori difficoltà sorgono a causa del riscaldamento adiabatico del pezzo, che è particolarmente significativo con velocità di deformazione elevate, nonché come risultato del raffreddamento del materiale da parte delle pareti dello stampo. Quando si scelgono le condizioni ottimali per la deformazione a caldo delle leghe resistenti al calore, è necessario tenere conto dell'intero insieme di fattori tecnologici, tra cui:

· caratteristiche del flusso plastico del pezzo, in funzione della microstruttura, della temperatura, del grado di deformazione e della velocità di deformazione;

· proprietà del materiale della matrice, determinate da composizione, temperatura e sollecitazioni da contatto;

· proprietà del lubrificante nell'interstizio tra il pezzo e le pareti dello stampo, espresse dal coefficiente di attrito e dal coefficiente di scambio termico;

· caratteristiche delle attrezzature per lo stampaggio;

· microstruttura del pezzo stampato e proprietà meccaniche associate.

La maggior parte della forgiatura dei dischi viene eseguita utilizzando magli e presse idrauliche in stampi di acciaio riscaldati ad una temperatura di 200-450°C, cioè alla temperatura di rinvenimento limitata del materiale del timbro. Quando si stampa con i martelli, si verifica una significativa disuniformità di temperatura, grado e velocità di deformazione in tutto il volume del pezzo. La deformazione irregolare si manifesta sotto forma di zone stagnanti e zone di deformazione concentrata. Quando la temperatura del pezzo all'inizio dello stampaggio è di 1150°C, i suoi strati superficiali vengono raffreddati a 600-1000°C e l'aumento della velocità di deformazione (6-8 m/s) porta ad un aumento della resistenza alla deformazione, difficoltà riempimento della cavità della scanalatura della matrice e aumento dell'usura. La localizzazione della deformazione e l'effetto termico della deformazione portano all'eterogeneità strutturale dei pezzi fucinati, che non viene eliminata dal successivo trattamento termico. Tuttavia, l'elevata potenza dell'attrezzatura del martello, combinata con un controllo molto preciso del processo di stampaggio, consente di risolvere il complesso problema di ottenere una determinata microstruttura implementando un'ampia gamma di energie di impatto (dal tocco leggero all'impatto completo), eseguito con riproducibilità e precisione abbastanza elevate.

Per lo stampaggio di parti rotanti di motori a reazione, si consiglia di stampare in stampi chiusi per aumentare la deformazione delle parti periferiche dei pezzi fucinati e per ridurre il raffreddamento degli strati superficiali dei pezzi, si consiglia di utilizzare materiali termici acciai resistenti come materiale del timbro, consentendo al timbro di essere riscaldato a 500-700°C. Inoltre, è noto che lo stampaggio sui martelli è molto più economico dello stampaggio sulle presse idrauliche.

Condizioni di velocità di deformazione più favorevoli si realizzano durante lo stampaggio su presse idrauliche. Nello stampaggio su presse diventa possibile ridurre la temperatura di riscaldamento di 50-100°C mantenendo le stesse forze specifiche dello stampaggio a maglio. Passando dall'applicazione dinamica del carico sui magli all'applicazione statica sulle presse, a parità di plasticità delle leghe, la loro resistenza alla deformazione diminuisce. Tuttavia, il rapido raffreddamento dei pezzi dovuto al contatto prolungato con uno stampo relativamente freddo riduce l'effetto ottenuto riducendo le forze di deformazione durante lo stampaggio a basse velocità.

La soluzione è utilizzare lo stampaggio isotermico e lo stampaggio in stampi riscaldati. Il principio di base dello stampaggio isotermico è garantire l'uguaglianza della temperatura del pezzo e della temperatura dello stampo. In questo caso la forgiatura non viene raffreddata e la deformazione può avvenire ad una velocità ridotta con scarsa resistenza alla deformazione. L'uso della prima o della seconda opzione di stampaggio è determinato sia da circostanze tecniche che economiche.

Quando si stampano leghe di nichel in stampi riscaldati, il successo è in gran parte determinato da la scelta giusta grasso per alte temperature. Lo stampaggio delle leghe a base di nichel viene effettuato utilizzando lubrificanti a base di vetro, poiché questi lubrificanti forniscono una modalità di attrito idrodinamico con un coefficiente di attrito m< 0,05. Различные фирмы ограничивают температуру инструмента при штамповке в обогреваемых штампах 750¸850°С. Перепад температур в пределах 200¸400°С между заготовкой и штампом приводит к незначительному остыванию заготовки, которое компенсируют повышением скорости деформирования с целью сокращения времени контакта штампа с заготовкой. Этот прием является компромиссом между изотермической и обычной штамповкой и широкого практического применения при штамповке никелевых сплавов не нашел.

Gli svantaggi elencati dei metodi tradizionali di stampaggio e stampaggio in stampi riscaldati di pezzi fucinati in leghe di nichel, la capacità in costante crescita delle attrezzature di stampaggio e i maggiori requisiti per la precisione e le proprietà dei pezzi fucinati stampati hanno costretto i produttori a prestare particolare attenzione all'introduzione dello stampaggio isotermico . La prevenzione della perdita di calore e, di conseguenza, il raffreddamento superficiale del pezzo, determina i seguenti vantaggi dello stampaggio isotermico: minori forze di deformazione, migliore riempimento della cavità dello stampo e capacità di stampare pezzi fucinati di forme complesse con nervature e lame sottili, la capacità di stampare leghe con un intervallo di temperature ristretto e a temperature più basse, maggiore duttilità dei pezzi, maggiore uniformità di deformazione ed elevata precisione dei pezzi fucinati.

Lo stampaggio isotermico richiede costi aggiuntivi associati all'uso di materiali di stampaggio resistenti al calore unici e costosi, potenti dispositivi elettrici o a gas per il riscaldamento degli stampi e speciali presse idrauliche con velocità ridotta dello stantuffo. Nello stampaggio isotermico di leghe di nichel vengono utilizzati stampi in leghe di molibdeno. La lega di molibdeno più utilizzata è la TZM (0,5 Ti; 0,1 Zr; 0,01-0,04 C) con rinforzo in carburo. La lega con una densità di 10,2 g/cm 3 ha un'elevata tenacità e resistenza al creep fino a 1200°C. Le billette con un peso fino a 4,5 tonnellate sono prodotte mediante metallurgia delle polveri mediante pressatura isostatica, sinterizzazione e successiva forgiatura. I principali svantaggi delle matrici in molibdeno sono l'alto costo e l'intensa ossidazione a temperature superiori a 600°C. Pertanto, il processo di stampaggio viene eseguito sotto vuoto o in atmosfera protettiva, per cui sono state sviluppate installazioni speciali sul piano della pressa per alimentare il pezzo nell'area di lavoro attraverso un gateway utilizzando un sistema di trasporto meccanico e un complesso sistema di controllo della temperatura .

Un metodo più semplice e tecnologicamente avanzato per isotermizzare la zona di deformazione consiste nell'isolare termicamente il pezzo riscaldato dal contatto con un utensile freddo. Come strati termoisolanti possono essere utilizzati sali fusi, vetro, ceramica, amianto e acciaio. Rendono un po' più difficile il controllo delle dimensioni, ma riducono significativamente le fessurazioni causate dal raffreddamento del pezzo con un utensile. I costi dei rivestimenti protettivi vengono recuperati grazie a sovrametalli di lavorazione minori. Nell'industria per questi scopi sono ampiamente utilizzati vetri, smalti e rivestimenti in smalto vetroso che, insieme alle proprietà di isolamento termico, fungono da lubrificante. I lubrificanti per vetro forniscono un leggero calo di temperatura durante il processo di trasferimento del pezzo dai dispositivi di riscaldamento, ma non consentono di mantenere condizioni isotermiche durante l'intero processo di deformazione del pezzo. IN l'anno scorso Sono apparse pubblicazioni su studi di stampaggio isotermico e, di conseguenza, superplastico in uno strumento a freddo attraverso l'uso di distanziatori in tessuto organico flessibile tra lo strumento e il pezzo riscaldato. Un certo numero di aziende americane, quando stampano leghe di titanio e nichel, utilizzano il tessuto ceramico flessibile Nextell, utilizzato per l'isolamento sistemi spaziali"Navetta". La guarnizione può resistere a temperature di riscaldamento fino a 1400°C. Nell'industria domestica, il feltro di mullite-silice viene testato come cuscinetto termoisolante.

La tecnologia di stampaggio isotermico consente anche lo stampaggio in condizioni superplastiche, ideali per lo stampaggio di precisione di pezzi forgiati dalla forma complessa con nervature sottili. L'implementazione delle condizioni per la deformazione superplastica riduce il consumo di metallo di oltre 2 volte, mentre i costi di taglio vengono ridotti e diventa possibile stampare pezzi fucinati di forme complesse in un colpo di pressa. Ad esempio, quando si stampa un disco di turbina in lega Astroloy utilizzando il metodo "getorising", la massa del pezzo iniziale è di 72,6 kg e la massa del disco dopo il taglio è di 68 kg. In precedenza, tali dischi venivano prodotti mediante stampaggio convenzionale da un pezzo del peso di 181 kg. Come mostrano i calcoli, la deformazione superplastica rappresenta una seria alternativa quando si utilizzano presse convenzionali con una forza di 50 MN. I vantaggi di una forza di pressatura ridotta superano i costi del riscaldamento dello stampo e dell'atmosfera protettiva.

Rispetto ai metodi tradizionali, il metodo di stampaggio isotermico consente di produrre prodotti di forme complesse con elevata precisione, con una determinata struttura e proprietà fisiche e meccaniche. Il diametro massimo dei pezzi grezzi stampati è di 1000 mm. Grazie alle quote minime, i costi della successiva lavorazione dei prodotti sono notevolmente ridotti.

La tecnologia fornisce:

• aumento della durata e delle caratteristiche prestazionali delle parti del 20-25%
• riduzione del consumo di metallo di 1,5-3 volte
• Riduzione di 10 volte della potenza delle attrezzature di forgiatura utilizzate
• significativa riduzione dei costi del prodotto

In particolare, il pezzo grezzo dell'alloggiamento del freno per l'aereo TU-204 è stato prodotto mediante stampaggio isotermico ad una temperatura di 950 O C dalla lega di titanio VT9 (peso 48 kg, fattore di utilizzo del metallo - 0,53). La tecnologia consente di eliminare le connessioni bullonate e saldate nella struttura dell'alloggiamento, ridurre il peso del pezzo del 19%, aumentare la durata di servizio di 2 volte, ridurre il consumo di lega di titanio e ridurre la quantità di lavorazione meccanica del 42% .

Il grezzo del disco motore per gli stadi portanti di un motore aeronautico è stato ottenuto mediante stampaggio a gas (argon) in condizioni isotermiche ad una temperatura di 9600°C dalla lega di titanio VT9 (peso - 18 kg, fattore di utilizzo del metallo - 0,58). La tecnologia consente di eliminare i giunti saldati nelle parti, aumentare la durata del 15%, ridurre il consumo di lega di titanio e ridurre la quantità di lavorazione meccanica del 52%.

Materiali utilizzati per lo stampaggio:- leghe di alluminio, magnesio, rame, ottone; - acciai elettrici ed automatici.

Dimensioni timbrato spazi vuoti:- diametro 10...250 mm; - altezza 20...300 mm; - peso 0,05...5,0 kg.

Equipaggiamento utilizzato:- seghe per il taglio della materia prima; - premere (presse idrauliche forza da 160ts a 630ts); - forni elettrici per il riscaldamento dell'originale e per la tempra dei grezzi stampati; - attrezzatura universale per il taglio dei metalli.

Stampaggio isotermico di pezzi grezzi con profili complessi

Grezzi di magnesio

Fig.3.2. Lega di titanio

Fig.3.3.Lega di titanio

La necessità di aumentare le temperature operative delle leghe di nichel e il corrispondente aumento del grado di lega, nonché le restrizioni associate alla segregazione durante la colata dei lingotti, l'eterogeneizzazione della struttura e, di conseguenza, una diminuzione della plasticità tecnologica e la stabilità delle proprietà operative ha aperto la prospettiva dello sviluppo della tecnologia della metallurgia delle polveri. Già a metà degli anni settanta divenne possibile realizzare una turbina a gas, quasi interamente realizzata con metodi di metallurgia delle polveri. Sono noti i seguenti schemi per la lavorazione dei granuli di polvere mediante deformazione plastica:

1. sinterizzazione + stampaggio isotermico;

2. GIP + stampaggio convenzionale;

3. HIP + estrusione + stampaggio isotermico.

Gli ambiti di applicazione definiscono anche i confini dell’utilizzo della tecnologia delle polveri per la produzione di componenti in superleghe per turbine a gas. Le superleghe in polvere vengono utilizzate nei casi in cui le “parti convenzionali” realizzate mediante metodi di fusione e stampaggio non soddisfano i requisiti imposti dalle condizioni operative. Il cedimento dei materiali convenzionali avviene solitamente a causa della segregazione, che provoca il deterioramento o l'instabilità delle proprietà meccaniche e una diminuzione delle proprietà termomeccaniche. In tali casi, la tecnologia delle polveri potrebbe sostituire altri metodi (più preferibili) per la produzione di parti che non sono in grado di fornire la qualità richiesta dei prodotti.

Dopo che due caccia F 18 della Marina americana si schiantarono durante le prove di volo dei dischi prodotti dalla GIP nel motore F 404 nel 1980, con un intervallo di due mesi, le aziende straniere preferiscono schemi tecnologici che includono la deformazione plastica.

Sviluppato da Pratt e Whitney alla fine degli anni '60, il processo di "getorizzazione" ha consentito di forgiare leghe di nichel fuso tradizionalmente non lavorate, come IN100, in modo simile alle leghe lavorate. L'essenza del processo è che il materiale del pezzo viene trasferito allo stato superplastico mediante pressatura, quindi i semilavorati vicini alla forma finale del prodotto vengono stampati mediante stampaggio isotermico in determinate condizioni di temperatura e velocità. Il processo è brevettato dallo sviluppatore ed è adatto solo per leghe in grado di mostrare superplasticità. Combinato con il trattamento termico, questo processo fornisce una maggiore resistenza a temperature elevate e una maggiore durata nei test ad alta temperatura rispetto alla fusione e alle leghe convenzionali per lavorazione plastica, ed è più efficace nella produzione di prodotti solidi a disco.

Utilizzando il processo “getorising”, su una pressa con una forza di 18 MN sono stati realizzati prodotti in lega IN100 che non possono essere prodotti in modo tradizionale nemmeno su una pressa con una forza di 180 MN (180.000 tonnellate).

Attualmente, la configurazione dei pezzi fucinati per i dischi dei motori aeronautici è determinata dalle capacità di rilevamento dei difetti ad ultrasuoni, sebbene i metodi di deformazione a bassa velocità utilizzati consentano di ottenere pezzi più precisi e leggeri.

CAPITOLO 5. MATERIALI COMPOSITI STRUTTURALI A BASE METALLICA