Изменение физических свойств железа, чугуна или стали путем деформации: ..всего сечения, например арматурной стали для железобетонных изделий – C21D 7/10

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к пластическому структурообразованию металла методом объемной штамповки путем воздействия на заготовку сверхвысокими давлениями с получением интенсивных сдвиговых деформаций, и может быть использовано для получения материалов с принципиально новым уровнем свойств. Объемную штамповку производят в устройстве, содержащем матрицу, и два пуансона. Один пуансон выполнен полым и образует с матрицей зазор. Другой пуансон расположен внутри полого пуансона. Первоначально путем приложения деформирующей силы к другому пуансону осуществляют обратное выдавливание заготовки из матрицы и угловое прессование в зазор между матрицей и полым пуансоном. Затем приложением деформирующей силы к обоим пуансонам осуществляют одновременно обратное выдавливание, угловое прессование и осадку. Матрица и полный пуансон могут быть выполнены с выступами для уменьшения величины зазора между ними при достижении наибольшего диаметра осаживаемой заготовки. В результате обеспечивается возможность получения однородной мелкозернистой структуры по всему объему без застойных зон. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к области термомеханической обработки деталей из стали перлитного класса и может быть использовано при изготовлении, например, болтовых соединений. Для получения требуемых механических характеристик проката за счет обеспечения равномерной структуры сорбита патентирования осуществляют отжиг горячекатаного проката при 770-790°C в течение 3-4 часов, охлаждение с печью до 660-680°C, выдержку 3-4 ч, охлаждение с печью до температуры окружающей среды, первичное волочение со степенью обжатия 12-13%, изотермическую обработку путем патентирования при температуре 540-560°C, а затем вторичное волочение со степенью обжатия 7-8%. 1 табл., 1 пр.

Изобретение относится к упрочнению боковых рам тележек грузовых вагонов. Осуществляют изгибающее нагружение боковой рамы с созданием во внутренних углах ее буксовых проемов изгибающего момента, обеспечивающего в них пластическую деформацию. Причем изгибающее нагружение боковой рамы осуществляют с обеспечением увеличения расстояния между щеками ее буксовых проемов на 0,36-0,8 мм. В результате повышается усталостная прочность и срок службы боковых рам тележек грузовых вагонов. 1 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении штампового инструмента. Заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Производят деформирование заготовки пуансоном и модулем, которые дискретно перемещают по траекториям в форме однонаправленных логарифмических спиралей. При этом обеспечивают запаздывание перемещения модуля. Время запаздывания определяют из соотношения =(0,5 0,6)Т, где Т - длительность времени вращения пуансона за цикл обработки заготовки. Угол роста логарифмической спирали траектории перемещения пуансона а_n связан с углом роста логарифмической спирали траектории перемещения модуля a _t соотношением: a_n=(0,3 0,4)a_t. В результате обеспечивается возможность регламентированного управления процессом пластического упрочнения поверхности инструмента со сложной геометрией формы. 2 ил.

Изобретение относится к области упрочнения, в частности, арматурных стержней, используемых для изготовления железобетонных элементов в виде панелей, блоков, тротуарной плитки, фибробетона. Техническим результатом изобретения является повышение потенциала прочности арматурных стержней. Для достижения технического результата арматурный стержень, выполненный из материала, обладающего площадкой текучести, подвергают упрочнению путем скручивания его вокруг продольной оси с превышением предела текучести на растяжение материала наружных волокон арматурного стержня до достижения уровня предела прочности, при этом при скручивании один конец арматурного стержня закреплен, а скручивание арматурного стержня производят с другого конца до образования нераскручивающейся винтовой формы по всей длине стержня. Повышение потенциала прочности материала достигается за счет создания запаса прочности, складываемого из прочности упрочненных вытяжкой от скручивания периферийных волокон и от погашения сжимающих напряжений в центральной области поперечного сечения арматурного стержня, а также в результате работы до уровня предела текучести этой центральной части поперечного сечения. 2 пр., 3 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок многогранной или круглой форм с высоким уровнем физико-механических свойств. Исходную заготовку подвергают последовательной по циклам деформационной обработке и последующей многоходовой механической обработке на прокатном стане. Каждый цикл деформационной обработки включает размещение заготовки в крестообразной полости устройства, деформирование, извлечение из указанной полости и переустановку для следующего цикла путем поворота на 90°. Полость устройства имеет пересекающиеся вертикальную и среднюю прямоугольную горизонтальную части. Деформирование производят путем одновременного сжатия заготовки по высоте в середине крестообразной части полости устройства с обеспечением пластического течения материала заготовки в двух противоположных направлениях. При этом ограничивают деформации заготовки стенками горизонтальной части полости устройства. Указанная часть имеет закругленные сверху и снизу боковые торцы и по два расположенных сверху и снизу подпора клиновидной формы. Обеспечивается получение заготовок с однородной структурой во всем объеме. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретения относятся к обработке давлением и могут быть использованы в заготовительном производстве при подготовке металлов к дальнейшей обработке методами объемной штамповки. Заготовку подвергают открытой осадке, затем закрытой осадке, закрытой прошивке и обратному выдавливанию. При этом используют подвижную матрицу и верхний и нижний пуансоны. Закрытую прошивку осуществляют путем приложения деформирующего усилия на верхний торец заготовки от верхнего пуансона и создания усилия противодавления на боковую часть заготовки посредством подвижной матрицы. Обратное выдавливание производят путем воздействия подвижной матрицей на боковую часть заготовки, а верхним пуансоном - на центральную часть ее торца. Устройство оснащено гидроцилиндром с приводом и плунжером в виде шайбы. Верхний пуансон имеет полость для рабочей жидкости, снабжен приводом и встроен в гидроцилиндр с возможностью перемещения плунжера по наружной поверхности верхнего пуансона. На нижнем пуансоне, который выполнен с фланцем, установлены съемные полукольца. В результате обеспечивается получение заготовок с однородной равноплотной структурой и с залеченными дефектами литейного происхождения. 2 н.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, а именно к технологиям получения полуфабрикатов и изделий с ультрамелкозернистой структурой методами интенсивной пластической деформации (ИПД). Способ включает продавливание заготовки из приемного канала через примыкающий к нему деформирующий канал. Продавливание заготовки осуществляют с обеспечением знакопеременных сдвиговых деформаций в металле заготовки и с подпором заготовки с выходной стороны деформирующего канала. Деформирующий канал выполняют с последовательно расположенными наклонными участками и с расположенным вдоль продольной оси приемного канала конечным прямым участком. Наклонные участки наклонены в противоположные стороны относительно продольной оси приемного канала. Они имеют поперечное сечение, идентичное по форме и размерам поперечному сечению приемного канала. Площадь поперечного сечения конечного прямого участка меньше площади поперечного сечения упомянутых наклонных участков. В результате обеспечивается повышение механических свойств металлов и служебных характеристик металлических изделий и повышение технико-экономических показателей процессов ИПД. 2 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к способам упрочнения металлов в процессе обработки. Заготовку размещают в первом канале устройства. Второй канал выполнен под углом к первому каналу. Каналы имеют одинаковое поперечное сечение, равное поперечному сечению заготовки. Затем заготовку перемещают во второй канал. Осуществляют угловое прессование в области пересечения каналов. Заготовка имеет в средней части участок, имеющий уменьшенное поперечное сечение. Отношение высоты указанного участка к его минимальному поперечному размеру не более 2-2,5. В результате обеспечивается получение градиентного по структуре и свойствам материала. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано при получении заготовок шестигранной формы с высоким уровнем физико-механических свойств. Исходную заготовку подвергают последовательной по циклам деформационной обработке и последующей многоходовой механической обработке на прокатном стане. Каждый цикл деформационной обработки включает размещение заготовки в полости устройства, деформирование, извлечение из указанной полости и переустановку для следующего цикла путем поворота на 90°. Полость имеет пересекающиеся верхнюю вертикальную и нижнюю горизонтальную части. Деформирование производят путем сжатия заготовки по высоте в частях полости с обеспечением пластического течения материала заготовки в двух противоположных направлениях. При этом ограничивают деформации заготовки стенками нижней горизонтальной части полости. Указанная часть имеет закругленные сверху боковые торцы и два расположенных сверху подпора клиновидной формы. Площади входных поперечных сечений нижней горизонтальной части полости на 3-20% меньше площади поперечного сечения верхней вертикальной части. В результате обеспечивается получение заготовок с однородной структурой во всем объеме. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил. 1 табл.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для упрочнения металлов и сплавов. Осуществляют сборку заготовки посредством укладки прутков из металлов и сплавов в виде пакета. Производят деформирование собранной заготовки путем равноканального углового прессования продавливанием указанной заготовки в виде пакета прутков через пересекающиеся вертикальный и горизонтальный каналы матрицы. После чего указанную заготовку разделяют на прутки, которые калибруют до получения готового прутка. В результате обеспечивается получение упрочненных прутков из металлов и сплавов. 1 з.п. ф-лы.

Изобретения относятся к области обработки давлением и могут быть использованы для получения заготовок из материалов с заданной структурой, в том числе субмикрокристаллической и нанокристаллической, и соответствующим уровнем физико-механических свойств. Для этого производят последовательное по циклам деформирование исходной заготовки сжатием ее по высоте с получением заготовки с боковыми гранями. При этом обеспечивают пластическое течение материала заготовки равномерно в двух противоположных направлениях по оси, перпендикулярной направлению прилагаемого деформационного усилия. Каждый цикл деформирования включает размещение заготовки в полости устройства, ее деформирование, извлечение заготовки из полости и переустановку для следующего цикла. Деформирование осуществляют в устройстве, которое содержит рабочую часть с полостью, верхний и нижний пуансоны. Полость рабочей части выполнена из двух частей с прямоугольным сечением: верхней и нижней. Нижняя часть расширена вдоль одной из ее горизонтальных осей. В результате обеспечивается получение однородной ультрамелкозернистой структуры с улучшенным уровнем механических свойств материала. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 1 табл., 4 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано при получении холодным пластическим деформированием деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик. Цилиндрическую заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель. Модуль имеет полость с расположенным в ней основным резонатором. Производят двухстороннее встречное деформирование заготовки. Со стороны верхнего торца заготовку деформируют усилием обкатки, которое создают пуансоном. Со стороны нижнего торца заготовку деформируют суммарным пульсирующим усилием от сферодинамического флуктуационного модуля и основного резонатора. В полости модуля свободно размещают дополнительный резонатор для создания при деформировании заготовки со стороны нижнего торца дополнительного ударного усилия. В результате обеспечивается реализация волновой природы пластической деформации и формирование в заготовке массивов материала с «искусственным интеллектом». 1 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано при получении холодным пластическим деформированием деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик. Цилиндрическую заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформируют ее с двух сторон обкатным пуансоном и упомянутым модулем. Обкатному пуансону сообщают движение кругового обкатывания с периодической осевой подачей на оборот и одновременным качанием. Сферодинамический флуктуационный модуль, имеющий полость с расположенным в ней резонатором, повторяет движение пуансона и спонтанно переходит в состояние деформационного резонанса, которое сопровождается звуком высокого тембра звучания. При возникновении этого звука контакт пуансона с заготовкой прерывают и поднимают пуансон на высоту, не превышающую величины его осевой подачи на оборот. В результате обеспечивается реализация волновой природы пластической деформации и формирование в заготовке массивов материала с "искусственным интеллектом". 1 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано при получении холодным пластическим деформированием деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик. Цилиндрическую заготовку размещают в полости матрицы на сферодинамическом флуктуационном модуле с опорой на толкатель и деформируют ее обкатным пуансоном. При этом обкатному пуансону и толкателю сообщают перемещение по кривым, имеющим форму логарифмической спирали, возрастающим в одном направлении. В результате обеспечивается реализация волновой природы пластической деформации и формирование в заготовке массивов материала с "искусственным интеллектом". 1 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением и может быть использовано при получении холодным пластическим деформированием деталей с заданным уровнем эксплуатационных характеристик. Заготовку размещают на опоре, производят ее торцевую осадку и последующее деформирование пуансоном. Пуансону сообщают сложное движение в виде кругового обкатывания с одновременным циклическим осевым качанием при воздействии на заготовку со стороны опоры периодических ударных импульсов по спиралевидной траектории. При упомянутом сложном движении пуансона заготовку деформируют на величину, составляющую 5-7% от заданной степени деформации. Затем с пуансона снимают движение циклического осевого качания и прилагают импульсное усилие с частотой, равной частоте вынужденных колебаний опоры. Производят финишное формообразование заготовки путем ее обкатывания пуансоном при снятом импульсном усилии. В результате обеспечивается реализация волновой природы пластической деформации, проникновение ротора на наноуровень материала заготовки и формирование в ней массивов материала с "искусственным интеллектом". 1 ил.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, в частности к устройствам для упрочнения материалов в процессе обработки. Устройство содержит пуансон и верхнюю и нижнюю полуматрицы соответственно с вертикальным и горизонтальным пересекающимися каналами. Для вращения заготовки в горизонтальном канале нижняя полуматрица жестко связана с зубчатым колесом. На выходе горизонтального канала соосно ему смонтирована сменная шайба, внутреннее отверстие которой меньше выходного отверстия горизонтального канала. Вертикальный канал имеет заходную часть с площадью поперечного сечения, превышающей площадь поперечного сечения вертикального канала. Горизонтальный канал выполнен с последовательно расположенными от линии пересечения с вертикальным каналом входной цилиндрической частью, конусной частью и выходной цилиндрической частью. Верхняя полуматрица выполнена составной из трех частей. Средняя часть жестко связана с зубчатым колесом, обеспечивающим вращение заготовки в вертикальном канале. Кроме того, вертикальный канал упомянутой средней части верхней полуматрицы может иметь конусную и цилиндрическую части. В результате обеспечивается повышение механических характеристик и качества обрабатываемых заготовок. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.