Файл: Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 267

Скачиваний: 2

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

логичные исследования за рубежом описаны в работе [64].

В наших исследованиях НТМО проволоки из низко­ легированной стали сделан дальнейший шаг в данной области — волочение переохлажденного аустенита за не­ сколько переходов [111].

Опыт по низкотемпературному термомеханическому упрочнению производили на цепном 5-т волочильном стане ЦНИИЧМ. Скорость волочения 0,83 м/с. Образ­ цы диаметром 3,6—5,5 мм нагревали в трубчатой элек­ тропечи до 1050° С и охлаждали до 480 и 550° С в рас­ плаве олова. Отсутствие продуктов распада аустенита определяли магнитом. Для предохранения поверхности проволоки от окисления на нее электролитически нано­ сили слой кпкеля толщиной около 15 мкм. Перед нагре­ вом в печи образцы покрывали слоем коллоидного гра­ фита. Волоки и плашки захвата нагревали в том же расплаве олова, в котором производили переохлажде­ ние аустенита. Проволоку волочили с единичными об­ жатиями 10 и 17% при суммарной деформации 30— 70%. После каждого перехода ее погружали вновь в расплав олова, чтобы обеспечить постоянство темпера­ туры деформации.

Общее время волочения, включая и нагрев заготов­

ки, при суммарном

обжатии 70% составило 10—11 мин.

Термомеханической

 

обработке

подвергали

проволоку,

химический

состав

которой

приведен в табл. 80.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 80

Химический состав исследованных сталей, %

 

Сталь

с

Мп

Si

Сг

Ni

Mo

V

s

р

40Х5МФА

0,39

0,69

0,35

5,14

— .

0,90

0,45

0,011

0,001

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

40Х2Н4МА

0,39

0,50

0,33

1,98

3,83

0,50

0,013

0,002

Закалку

после пластической

деформации

производи­

ли на воздухе, так как при закалке

в воде на образцах

появлялись

трещины.

 

 

 

 

 

 

 

Оптимальный режим отпуска после пластической де­

формации с обжатием 70% и закалки

определяли

на

проволоке диаметром 3 мм. Наиболее благоприятное ссь

IG6


четание механических свойств стали 40Х5МФА обеспе­ чил отпуск при 450° С в течение 10 с. При этом получили проволоку с высокими значениями временного сопротив­ ления—2610 Мн/м2 (261 кГ/мм2 ) при достаточно высо­ ких характеристиках пластичности. На отдельных об-

Т а б л и ц а 81

Влияние температуры деформации при НТМО на механические св'ойства проволоки диаметром 3 мм

Сталь

40Х5МФА

де­

Р е ж и м

 

V

°0,01

°юо

Ф

 

отпуска

 

 

Температура формации,"С

темпера­ "Стура,

длитель­ ность, мин

 

 

 

 

 

Яда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мн/м 2 (кГ/мы2 )

%

 

 

480

 

 

2600

2410

1550

 

12

0

 

 

 

(260)

(241)

(155)

 

 

 

550

400

5

2610

2340

1840

1

10

1

 

 

 

(261)

(234)

(184)

 

 

 

40Х2Н4МА

480

 

 

2630

1650

1270

6

35

6

 

 

100

60

(263)

(165)

(127)

 

 

 

 

550

2610

1580

1070

6,4

33

5

 

 

 

 

 

 

 

(261)

(158)

(107)

 

 

 

разцах прочность была 2700 Мн/м2

(270 кГ/мм2 ).

Наи­

более интенсивно

разупрочнение

проволоки

стали

40Х5МФА после НТМО происходило при 550° С.

 

Высокий

уровень

механических

характеристик на

проволоке

стали 40Х2Н4МА получили после

отпуска

при 100° С в течение

1 ч. Временное

сопротивление со­

ставило 2610 Мн/м2 (261 кГ/мм2 ) при высоких

значени­

ях относительного удлинения, сужения и чисел переги­ бов. Показатели условных пределов текучести и упруго­ сти получены низкие (видимо, из-за большого количе­ ства остаточного аустенита). Существенное разупрочне­ ние стали происходило при отпуске 300° С через 5 с.

В табл. 81 приведены механические свойства прово­ локи диаметром 3 мм после НТМО при температурах деформации 480 и 550° С. Влияние единичных обжатий 10 и 17% при НТМО на механические свойства прово­ локи стали 40Х5МФА после отпуска иллюстрирует

167


 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 82

Влияние единичных обжатий при НТМО стали 40Х5МФА

 

на механические свойства проволоки диаметром 3 мм

 

Диаметиаметр

 

 

С 0, 2

ao,oi

8 100

Ф

«со

заготовки,

°ед - %

 

 

 

 

 

мм

М н / м 3 (кГ/мм 2 )

\

%

 

 

 

 

 

 

 

17

2190

2100

1550

1,6

11

1,3

3,85

 

(219)

(210)

(155)

 

 

 

10

2400

2210

1780

1,5

10

2,5

 

 

 

(240)

(221)

(178)

 

 

 

 

17

2210

2000

1420

1,9

14

1

4,1

 

(221)

(200)

(142)

 

 

 

10

2340

2140

1460

2

16

3

 

 

 

(234)

(214)

(146)

 

 

 

Суммарное обжатие, 7.

Рис. 58. Зависимость механических свойств проволоки

диаметром 3 мм

из сталей 40Х5МФА

(а)

и 40X2H4MA (б), обработанной

методом НТМО,

от суммарного

о б ж

а т и я при волочении при температуре 550° С

табл. 82. На рис. 58 и в табл. 83 показана зависимость механических свойств проволоки диаметром 3 мм из сталей 40Х5МФА и 40Х2Н4МА от суммарного обжа­ тия.

168


Т а б л и ц а 83

Влияние суммарных обжатий при НТМО на механические свойства проволоки диаметром 3 мм

обжа-

Р е ж и м отпуска

V o l V 2 Ф 5 100

Сталь

о

 

X

 

 

 

 

 

 

,70/100,

я О

X

 

 

 

 

 

 

полз

X

JQ

£

 

 

 

 

 

 

 

 

CL°

4 .

 

 

 

 

%

 

%

 

 

OJ .

М н / м 2 (кГ/мм»)

 

 

 

%&

С я

5

 

 

 

 

1 >;

й

 

 

 

 

 

 

 

 

U н

t- f-

§ §

 

 

 

 

 

 

 

40Х5МФА

0

400

 

5

1780

930

1440

39

4,4

8

0,0151

 

30

 

 

 

(178)

(93)

(144)

 

 

2

0,0062

 

400

 

5

1890

1350

1740

38

2

 

 

 

 

 

(189)

(135)

(174)

 

 

2

0,0155

 

70

400

 

5

2660

 

2120

22

1,9

 

 

 

 

 

(266)

 

(212)

 

 

 

 

40Х2Н4МА

50

100

 

60

2510

730

1410

31

6,5

4

0,184

 

 

 

 

 

(251)

(73)

(141)

 

 

 

 

 

70

100

 

60

2600

1120

1640

34

6,7

4,5

0,195

 

 

 

 

 

(260)

(112)

(164)

 

 

 

 

Из табл. 83 видно, что удлинение ползучести стали 40Х2Н4МА в несколько раз превышает соответствую­ щие показатели для стали 40Х5МФА. Это, вероятно, объ­ ясняется большим содержанием остаточного аустенита.

Полученный уровень прочности на проволоке диа­ метром 3 мм из сталей 40Х5МФА и 40Х2Н4МА выше достигнутого с применением других методов упрочнения. Используя закалку с отпуском, можно получить прово­ локу с св ==2000—2200 Мн/м2 (200—220 кГ/мм2 ) [15; 111]. Проволока диаметром 0,1 мм из высокоуглероди­ стой стали после холодного волочения ее из предваритель­

но патентированной заготовки

имеет о в до 4700

Мн/м2

(470 кГ/мм2 ). Однако уровень

прочности такой

прово­

локи значительно снижается по мере увеличения ее сечения и практически на проволоке диаметром 3—4 мм

может быть

получено 0В =2ООО—2500 Мн/м2 (200—

250 кГ/мм2 )

[88; 109]. Показатели упругих характери­

стик проволоки, подвергнутой НТМО, по сравнению с холоднотянутой также значительно более высокие. Кро­ ме того, в результате ТМО может быть получена при соответствующем химическом составе проволока, устой-

169