Файл: Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 249
Скачиваний: 2
Т а б л и ц а 27
Механические свойства патентированных образцов проволоки из стали У8 диаметром 16 мм в зависимости от числа патентировочных ванн
Ч и с ло патенти |
|
|
° 0 , 2 |
Л |
0/ |
Ф. % |
|
ровочных |
ванн |
|
|
|
|||
Мн/ы 2 |
(кГ/мм2 ) |
° » |
/0 |
||||
|
|
|
|
|
|||
2 |
1360 |
(136) |
970 |
(97,0) |
10,6 |
30,6 |
|
1 |
1200 |
(120) |
' 778 |
(77,8) |
8,6 |
27,5 |
. при патентировании, а также о минимальном времени ох лаждения и нагрева в соляных патентировочных ваннах.
Механические свойства образцов проволоки диамет ром 16 мм, патентированных в одной и двух ваннах, да ны в табл. 27 и 28. Зависимость механических свойств
Т а б л и ц а 28
Изменение твердости и временного сопротивления образцов проволоки из стали У9ГА диаметром 16 мм в зависимости
|
от числа и температуры патентировочных |
ванн, |
|
||||
|
|
а также от скорости движения проволоки |
|
||||
Скорость |
дви |
|
Число патен |
|
|
° в |
|
жения |
про |
Температура |
Твердость |
|
|
||
волоки при |
тировочных |
|
|
||||
ванны, °С |
HRC |
|
|
||||
патентиро |
ванн |
M n / м 1 |
(кГ/мм2 ) |
||||
|
|
||||||
вании, |
м/мнн |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
450 |
2 |
41 |
1395 |
(139,5) |
|
|
1 |
38 |
1275 |
(127,5) |
|||
|
|
|
|||||
0 |
|
450 |
2 |
40 |
1360 |
(136,0) |
|
|
1 |
34,5 |
1140 |
(114,0) |
|||
|
|
|
|||||
9 |
|
500 |
2 |
40 |
1350 |
(135,0) |
|
|
1 |
36 |
1200 |
(120,0) |
|||
|
|
|
|||||
0 |
|
500 |
2 |
37 |
1230 |
(123,0) |
|
|
1 |
33 |
1100 |
(110,0) |
|||
|
|
|
проволоки диаметром 8 мм, протянутой из заготовки диа
метром 16 мм, которая |
до этого была патентирована |
в одной и двух ваннах, иллюстрирует табл. 29. |
|
Величина коэрцитивной силы проволоки после воло |
|
чения тем меньше, чем |
ниже температура изотермиче- |
4—217 |
49 |
ского превращения при патентировании исходной заго товки; при этом коэрцитивная сила проволоки, протя нутой из заготовки, патентироваиной в одной ванне, ни же, чем у аналогичной проволоки, протянутой из заго товки, патентироваиной в двух ваннах.
Т а б л и ц а 29
Механические свойства образцов проволоки диаметром 8 мм, протянутой из заготовки диаметром 16 мм (сталь У9) *
Ч и с ло патентн- |
|
с в |
°0,2 |
% |
|
ровочных ванн |
М н / м ' (кГ/мм») |
Мн/м" |
(кГ/мм |
||
|
2 ) |
||||
2 |
2070 |
(207) |
1810 |
(181) |
20,6 |
1 |
1780 |
(178) |
1670 |
(167) |
24,9 |
* Патентирование в одной н двух |
ваннах. Температура нагрева металла в |
||||
печи 900" С, температура первой ванны |
280° С, второй 500° С. |
Лучшую микроструктуру заготовки |
особо |
толстых |
диаметров и высокое временное сопротивление, |
связан |
|
ное с нею, обеспечивает патентирование |
в двух |
ваннах |
с интенсивным перемешиванием расплава соли. |
|
|
Схема промышленного агрегата для патентировании |
||
особо толстой заготовки в двух ваннах |
с интенсивным |
|
перемешиванием расплава показана на рис. 10. |
|
|
Сравнительные исследования качества заготовки (ка |
||
танки) диаметром 8 мм из высокоуглеродистой |
стали, |
патентироваиной в одной и двух ваннах, были проведены на ХСПКЗ и ОСПЗ. На ХСПКЗ катанку патентировали по режиму: нагрев в печи до 910—930° С; охлаждение в первой ванне с температурой 280—290° С (расплав соли непрерывно перекачивается специальным насосом); на грев во второй ванне с температурой 420—460° С и ох лаждение в водяной ванне. Скорость патентирования со ставляла примерно 0,06 м/с. Длина патеитировочной пе чи 11,8 м; первой ванны 2,8 м; второй ванны 4 м.
Патентирование в одной ванне производили по сле дующему режиму: нагрев катанки в печи до 910—930° С и охлаждение в ванне с натриевой селитрой до 460— 470° С. Скорость патентирования 0,037 м/с. Длина патеи тировочной печи 12,8 м; длина ванны 8,2 м. После патен тирования проволоку охлаждали водой.
50
J
L
Рис. 10. Агрегат для патентирования в двух ваннах и поточной |
подготовки |
|
И мм) |
к |
волочению: |
р о Т Л - п е р Г я ^ Т в а н ^ |
|
|
мывки; 5 - в а „ „ а холодной промывки? 7 - ванн'а т ^ С н и П . |
Ц = |
|
ное |
устройство |
поверхности особо толстой проволоки (диаметром
горелками низкого давления и рекуперато- S S S S
'
Выборочная статистическая обработка материалов ХСПКЗ, выполненная Р. И. Будппштейн, показала, что при принятых на заводе технологических режимах ка танка, патентированная в двух ваннах, обладает более высоким уровнем временного сопротивления и несколько худшими показателями поперечного сужения при разры ве, чем катанка, патентированная в одной ванне.
На ОСПЗ разработан оптимальный режим патентировання в узком интервале температур: нагрев при 890— 900° С, охлаждение в первой вание с температурой 320— 330° С и нагрев во второй ванне до 470—490° С. Готовая
проволока |
диаметром 5 мм, протянутая |
из заготовки |
|
диаметром |
8 мм, патентированиой в двух |
ваннах, |
при |
этом имеет временное сопротивление |
примерно |
на |
|
100 Мн/м2 |
(10 кГ/мм2 ) большее, чем проволока из заго |
товки, патептнрованной в одной ванне, при одинаковом уровне пластических характеристик. При значительных колебаниях температуры нагрева (например, 850— 950° С) исследованная проволока из стали с 0,8% С диа
метром 5 мм, полученная |
из заготовки, |
патентированиой |
в двух ваннах, обладает |
повышенной |
прочностью (с в ), |
но более низкой пластичностью (бюо и п).
Лабораторные и заводские эксперименты показали, что применение патентирования заготовки в двух ван нах, по-видимому, должно быть тем эффективнее, чем толще катанка. При диаметре катанки 8 мм преимуще ства двойного патентирования еще недостаточно сказы ваются на качестве готовой проволоки, технологические же трудности двойного патентирования нитью по сравне нию с одинарным довольно значительны. Поэтому оно мало внедряется на заводах, где до последнего времени преобладают агрегаты (в частности «комбайны») с од ной патентировочной ванной.
Опытное патентирование нитью толстой заготовки на одном из таких больших комбайнов проведено ЦНИИЧМ на Волгоградском сталепроволочно-канатном
заводе |
(ВСПКЗ). При этом заготовку |
диаметром |
|
10,5 мм из стали 70 патентировали |
с нагревом до 920° С |
||
в печи |
длиной 17 м и охлаждением |
до 470° С в соляной |
|
патентировочной ванне длиной 9 м. Скорость |
прохожде |
ния 3,75 м/мин. Механические свойства заготовки после
патентирования: а в = 1270 -f- 1390 Мн/м2 |
(127 — |
139 кГ/мм2 ), 6ioo=10%. Микроструктура ее представля ла собой сорбит. Из этой заготовки была изготовлена ар-
52
матурная проволока диаметром 6 мм, удовлетворяющая нормам ГОСТ 7348—63.
Испытания Б. М. Овсянникова, А. К. Мелехнна и ав тора на замедленное разрушение в дистиллированной воде образцов арматурной проволоки с предварительно инициированными трещинами показали, что среднее на чальное напряжение за 100 ч проволоки диаметром 6 мм,
протянутой из патентироваиной заготовки |
диаметром |
|
10,5 мм, составляет 910 Мн/м2 (91 кГ/мм2 ), |
в то |
время |
как тот же показатель для проволоки диаметром |
6 мм, |
|
изготовленной из патентироваиной катанки |
диаметром |
|
8 мм, равен 770 Мн/м2 (77 кГ/мм2 ). |
|
|
Эти данные позволяют предположить, |
что увеличе |
ние диаметра патентируемоп исходной заготовки, т. е. суммарного обжатия арматурной проволоки, повышает конструктивную прочность последней.
Необходимо отметить, что процесс разматывания, вы прямления и подачи нитью в печь заготовки диаметром 10,5 мм и намотки ее после патентирования весьма тру ден. Кроме того, велики тепловые потери большой и мощной нагревательной печи. Поэтому вполне естест венно стремление исследовать и организовать патентирование катанки особо больших диаметров в бунтах.
П а т е и т и р о в а н и е в б у н т а х
Для изготовления арматурной проволоки диаметра ми 6 и 7 мм с a D ^ 1500—1600 Мн/м2 (150—160 кГ/мм2 ),
по |
предварительным |
расчетам, нужна |
исходная катан |
|
ка |
из высокоуглеродистой стали |
диаметром 11—14 мм. |
||
Поэтому еще в 1960 |
г. ЦНИИЧМ |
была |
опробована об |
работка катанки этих размеров на Ижевском металлургическом заводе, где имелись установки для патентирования стали в бунтах в расплаве солей.
При этом катанку диаметром 11 мм из стали 65Г >(0,64% С, 0,98% Мп) патентировали по режиму: нагрев
бунта в соляной |
ванне до 820° С, |
выдержка |
50 мин, пе |
ресадка в соляную ванну изотермической |
обработки |
||
с температурой |
440° С и выдержка |
10 мин.1 |
Микрострук |
тура патентироваиной катанки — сорбитообразный пер лит с разорванной сеткой феррита. В некоторых образ цах были иглообразные выделения феррита. Временное сопротивление холоднотянутой из нее проволоки диамет ром 6 мм составило 1520—1630 Мн/м2 (152—163 кГ/мм2 ).
53