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

нитью на установке, аналогичной обычному патёнтировочному агрегату, и дополнительному механическому растягиванию на специальной установке после охлажде­ ния, применяя усилие, превосходящее ее предел упру­ гости. Одновременно обрабатывались 15—20 нитей. Ка­ танку нагревали в отапливаемой газом муфелы-юй печи и изотермически закаливали в расплаве свинца. На ус­ тановке последующего механического растяжения катан­ ки напряжение регулировали при помощи очень мощно­ го, часто тарируемого динамометра.

Некоторые характеристики арматурной катанки диа­ метром 5—8 мм завода в Лонгвп: нормальная масса бун­ та 150 кг; временное сопротивление ав =1200-—1500 Мн/м2

Ранее число перегибов не считали характеризующим эк­ сплуатационные требования к арматурной катанке и вза­

турную катанку подвергали закалке и отпуску нитью на специальном агрегате. Катанка поступала с катушек ди­ аметром 1000 мм в трубчатые муфели двенадцатиниточной печи, нагревавшейся генераторным газом. Из муфе­ лей горячая катанка прямолинейно проходила через за­ калочную масляную ванну (переливную), затем поступа­ ла в отпускную свинцовую ванну и наматывалась на ба­ рабаны намоточного аппарата. Длины отдельных частей

нием спиц по радиальным пазам диска барабана. Общая длина агрегата около 60 м.

Обычный химический состав стали для арматурной катанки: 0,5—0,7% С; 1,2—1,4% Мп; 0,6 Si; до 0,03% S; до 0,025% Р; до 0,4% Сг или Ni. Сталь выплавляют как в мартеновских, так и в электрических печах.

216

ществляют его в специальных электропечах, обеспечива­ ющих большую равномерность температуры металла.

Весьма существенно изменен химический состав ста­ ли, что резко повысило стойкость арматурной катанки против коррозии под напряжением и увеличило число пе­ регибов.

Освоено производство арматурной катанки с номи­ нальным диаметром 16 мм улучшенного профиля «дивидаг» с винтовой резьбой, получаемой при прокатке и обеспечивающей очень хорошее сцепление арматуры с бетоном, а также позволяющей непосредственно монти­ ровать анкерные и стыковочные приспособления в лю­ бом конце катанки.

3.ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ УПРОЧНЕНИЯ АРМАТУРНОЙ КАТАНКИ И СОСТАВ СТАЛЕЙ

ДЛЯ ЕЕ ИЗГОТОВЛЕНИЯ

Наиболее дешевым способом упрочнения катанки яв­ ляется термическое упрочнение с прокатного нагрева пу­ тем сорбитизации на проволочном стане. Однако практи­ чески при такой обработке до последнего времени не удается получать высокопрочную катанку с достаточно однородными по длине бунта и высокими для предвари­ тельно напрягаемой арматуры механическими свойст­ вами. Дополнительная вытяжка сорбитизированной ка­ танки может несколько, но не радикально, улучшить ряд важных показателей качества.

Поэтому основным широко применяемым за рубежом способом, обеспечивающим достижение высокой проч­ ности, а также однородности механических свойств и фи­ зических характеристик (изотропии) арматурной катан­ ки, является упрочнение ее мартенситным превращением путем обычной закалки и отпуска нитью в потоке.

Наряду с указанными выше способами упрочнения арматурной катанки обычной закалкой и отпуском, а также обычным патентированием с дополнительной вы­ тяжкой нами опробованы также ступенчатая закалка с отпуском и ступенчатое патентирование, применяемые

217

при некоторых процессах производства высокопрочной сталы-юй проволоки и ленты [43, 88].

Состав сталей для опытных вариантов арматурной катанки выбирали, исходя из следующих соображении. Стали для массового производства арматурной катанки должны быть сравнительно дешевыми, не содержать де­ фицитных компонентов, обеспечивать необходимые об­ щие и специальные требования к качеству высокопроч­ ной арматуры и обладать хорошей технологичностью на всех стадиях производства и применения.

По достигаемым при закалке и отпуске высоким уп­ ругим свойствам углеродистые стали при соответствую­ щем содержании углерода не уступают легированным. Однако релаксационная стойкость, прокаливаемость и коррозионная стойкость углеродистых сталей ниже, чем легированных. Из-за низкой устойчивости переохлажден • ного аустенита закалка углеродистой катанки должна осуществляться при повышенных скоростях охлаждения. Кроме того, углеродистая сталь непригодна для работы при температурах более 100° С [129].

Поточную закалку с отпуском в отечественном сталепроволочном производстве наиболее часто применяют при изготовлении проволоки из марганцовистой стали 65Г. Для изготовления проволочных пружин часто ис­ пользуют и кремнистые стали, обычно дополнительно ле­ гированные марганцем или марганцем и хромом. В низ­ колегированной стали влияние марганца и кремния эф­ фективно лишь при содержании их в пределах 1—2% [130]. Положительное воздействие на ряд важных ха­ рактеристик закаленных и отпущенных низколегирован­ ных сталей оказывает и введение в них малых добавок некоторых других элементов, например титана.

Исследования по закалке и отпуску проведены на ка­ танке из низколегированных сталей, исследования по патентированию катанки — на высокоуглеродистых сталях, так как легирующие добавки в сталях, под­ вергаемых патентированию, как правило, нежелатель­ ны [43].

Первые поисковые исследования выполнены в л а б о ­ раторных условиях ЦНИИЧМ на образцах катанки из " углеродистой стали 70, изготовленной на ЛСПЗ . и катан­ ки из низколегированных сталей 65Г и 60С2, выплавлен­ ных в ЦНИИЧМ в слитках массой 50 кг и прокатанных на заводе «Серп и молот».

218

щей температуру мартенситной точки; закалка в масля­

ступенчатая изотермическая закалка. Лучший комплекс механических свойств получен при закалке с отпуском.

Дальнейшие поисковые эксперименты выполнены на промышленных агрегатах для термического упрочнения пружинной проволоки нитью на заводе «Красная Этна». При этом закалке и отпуску подвергали катанку диамет­ ром 6 мм из стали 65Г, которую нагревали на обычных муфельных печах спиралями электросопротивления.

Средние результаты испытаний механических свойств исследованной катанки приведены в табл. 103. Данные по ползучести катанки п проволоки из стали 65Г, под­ вергнутой нагреву токами высокой частоты при закалке и отпуске и при патентировании, иллюстрирует рис. 76.

Поисковые исследования показали следующее: мето­ дом закалки и отпуска (при готовом размере) можно изготовить катанку или проволоку, обладающую повы­ шенным временным сопротивлением (1500 Мн/м2 , или 150 кГ/мм2 ) в сочетании с весьма высоким пределом те­ кучести ао,2 (при диаметре 6 мм до 92% сг„), с высоким

219

относительным удлинением (6юо^7%) и низкой ползу­ честью.

На основе положительных результатов этих исследо­ ваний в дальнейшем проведены описанные ниже более детальные эксперименты в лабораторных условиях (в

онной и пружинной стали стандартных марок. Слнтки

с расплавом соли или в ванну с маслом и затем охлажда­ ли в холодной воде. Основные параметры режимов тер­ мической обработки подбирали для стали каждой марки

1 Лабораторные исследования выполнены совместно с М. Н. Пет­ ровым и В. Я. Гурьевым.

2 Эксперименты по изготовлению катанки на заводах проведены работниками ЦНИИЧМ при участии В. И. Шнирельмаиа, В. Ф. Белика («Красная Этна») и В. М. Дмитриева (БМК).

3 Исследования у потребителей выполнены в совместной работе ЦНИИЧМ, БМК, НИИЖБ и БашНИИ под руководством автора, К. В. Михайлова и Н. М. Мулина.

220