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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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