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
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