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

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 11.04.2024

Просмотров: 242

Скачиваний: 2

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

риментах добавка титана в большей или меньшей степе­ ни ухудшила у закаленной и отпущенной стали все оп­ ределявшиеся механические характеристики, за исклю­ чением сопротивления ползучести и временного сопро­ тивления.

4.ПРОМЫШЛЕННОЕ ИСПЫТАНИЕ ЗАКАЛКИ

СОТПУСКОМ

Изготовление

опытно-промышленных

партий

Из-за отсутствия

специального оборудования для за­

калки с отпуском

арматурной катанки

эксперименты

провели па промышленных агрегатах закалки п отпуска пружинной проволоки более тонких сечений.

Закалку и отпуск арматурной катанки диаметром б мм из сталей 65Г, 60С2А и У8А производили на уста­ новке завода «Красная Энта», которая состоит из сле­ дующих основных узлов (рнс. 77): размоточного уст­ ройства /, трубчатой трехзонной электропечи 2 длиной 7,85 м на две нити проволоки, закалочного бака 3 дли­ ной 1,5 мм с циркулируемым при помощи иасоса 4 мас­ лом, отпускной ванны 7 длиной 5,35 м с расплавом свин­

ца и намоточного

устройства 8 с барабаном диаметром

1 м. Промывочная

ванна 5 и холодильник 6, расположен­

ные между печью и отпускной ванной, при исследовании

не использовали. Внутри закалочного бака

в верхней

его части расположена масляная ванна длиной

I м, в ко­

торой охлаждали нагретую катанку.

 

 

Режимы термической

обработки катанки

приведены

в табл. 108.

 

 

 

Данные о механических свойствах катанки в зави­

симости от температуры

отпуска, а также

по группам

прочности и маркам стали иллюстрируют

рис. 78 и 79.

Из рис. 79 видно, что, как и следовало ожидать, с уве­ личением о в (групп прочности) пределы текучести и упругости катанки возрастают, а пластичность падает.

Оптимальное сочетание механических свойств полу­

чено

при группе

прочности 1510—1600

Мн/м2 (151 —

160

кГ/мм2 ). Для

более низкой группы

прочности ве­

личины ап , сто,2 и ao.oi неудовлетворительны. При более высоких группах прочности резко снижаются показате-

226-


Рис. 79. Средние механические

свойства закаленной и отпущенной

катанки диаметром 6 мм нз сталей 60С2А (а), 65Г (б)

и У8А (в)

в зависимости от группы прочности

по временному сопротивлению

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

108

 

Основные параметры режимов закалки и отпуска

 

 

 

 

арматурной катанки

 

 

 

 

Температура, °С

Выдержка, мин

 

 

Сталь

нагрева

 

нагрева свинца

в электро­

в масля­

в

ванне

 

в электропечи

в ванне

печи

ной ванне

отпуска

 

отпуска

 

 

 

 

 

 

 

65Г

930

 

340—440

2,3

0,3

 

1,6

60С2Л

880

 

440—480

4,6

0,6

3,2

У8А

930

 

380—440

2,3

0,3

 

1,6

ли пластичности (бюо, "Ф и "•)• Аналогичным образом выбраны оптимальные температуры отпуска.

Наиболее низкий комплекс характеристик наблюдал­ ся на закаленной и отпущенной катанке из стали У8А. Показатели большинства механических свойств терми­ чески упрочненной катанки из сталей 65Г и 60С2 близ­ ки между собой. Наиболее высокое сопротивление' пол­

зучести характерно для стали 60С2А

и наименьшее —

для стали У8А (табл. 109).

 

Т а б л и ц а 109

 

 

 

 

 

 

 

Механические свойства закаленной и отпущенной катанки

 

%

ао;2

ff0,01

61 0 о

б 70/100

 

п о л з

Сталь

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М н / м 2 (кГ/мм=)

 

 

%

65Г

1540

(154)

1380

(138)

1140 (114)

7,2

0,025

60С2А

1580

(158)

1420

(142)

7,2

0,012

У8А

1570

(157)

1370

(137)

760 (76)

6,9

0,041

Арматурную катанку диаметром 6,5 мм из

стали

65Г с а в = 1500—1600 Мн/м2 (150—160 кГ/мм2 )

под­

вергали термической обработке также на установке за­ вода «Красная Энта» (см. рис. 77) по одному техноло­ гическому режиму: нагрев металла в электропечи с

температурой 880—900° С; выдержка

в печи в течение

2,35 мин; закалка

в масле при комнатной

температуре;

отпуск с нагревом 380—400° С;

выдержка

при нагреве

1,6 мин. Обрабатывали катанку

из стали 65Г трех пла­

вок. а в катанки

опытно-промышленной партии находи­

лось в пределах

1450—1790 Мн/м2

(145—170 кГ/мм2 ),

15а—217

229



наибольшее число образцов входило в группу прочности

1600—1640 Мн/м2

(160—164 кГ/мм2 ),

которая

охваты­

вает 49,5% от общего числа испытаний. Число образцов

с 0 В = 1550—1690

Мн/м2 (155—169

кГ/мм2 )

достигало

92,5%- По величине с0 ,2 максимальное

число

образ­

цов, относящееся к группе 1490—1450

Мн/м2

(149—

145 кГ/мм2 ), составило 45%. Значение

Оо,о\ в

опытной

партии колебалось в пределах 800—1490 Ми/м2 (80— 149 кГ/мм2 ), причем наибольшее количество случаев

аот

0,0375

^ 0,0325

У 0,0275

 

 

Рис. 80. Изменение удлинения

 

 

ползучести

в зависимости от

 

 

 

8

" СТ0 QJ закаленной н отпу­

0,0225

 

 

щенной катанки диаметром 6 мм

 

 

 

 

 

из

стали 65Г:

 

 

 

 

 

 

0,0175

7.0 7,5 8.0 8,5

1— aQ

0 1

= 1250 Мн/м 2

(125 кГ/мм 2 );

5.5 6.0 6,5

2—

а'

.

=1000 М н / м 2

(100 кГ/мм2 )

(45%) падало

на

группу

1200—1290 Мн/м2

(120—

129 кГ/мм2 ). Количество образцов

катанки, имевшей бюо

не менее 5%, достигало 99,5% от

общего

количества

испытанных образцов

опытной партии. Число

перегибов

" з о ^ 2 было получено на 98% испытанных образцов. За­ висимость ползучести закаленной катанки из стали 65Г

от величин

бюо и a0,ci показана

на рис. 80.

показал, что

Анализ

результатов всех

испытаний

для закаленной

и отпущенной

катанки

диаметром

6,5 мм из стали

65Г могут

быть

приняты

следующие

характеристики:

crB^= 1500

Мн/м2

(150 кГ/мм2 ), а 0 , 2 ^

5s 1350 Мн/м2 (135 кГ/мм2 ), a0,oi 5*900 Мн/м2

(90 кГ/мм2 ),

б ю о ^ 5 %

и п 3 0 ^ 2 . Впоследствии

эти данные послужи­

ли основой для разработки технических условий ЧМ.ТУ/ ЦНИИЧМ 538—61 на термически обработанную ка­ танку (см. табл. 18).

Термическое упрочнение арматурной катанки диа­ метром 6 мм из сталей 60С2 и 65 с 0^5*1500 Мн/м2 (150 кГ/мм2 ) по техническим условиям ЧМТУ/ЦНИИЧМ 538—61 провели на промышленном закалочно-отпуск- ном агрегате БМК, предназначенном для термической обработки проволоки диаметром 2—4 мм. Схема уста­ новки близка к приведенной на рис. 77.

230


Катанку нагревали в электропечи длиной 6,5 м, имеющей три зоны нагрева. По выходе из печи катанка проходила через масляный затвор, попадала в закалоч­ ный бак с хлопковым маслом, в котором она охлажда­ лась до 40—60° С. Далее катанку отпускали в свинцовой

1000Ю90

1Ш-Я90 JJ4

6,61 7,71

J

3

(100ЮЗ)

(110-149}

бт,°/.

п

 

б^тнЧяГ/нм')

 

 

 

Рис. 81. Графики распределения механических свойств арма­

турной катанки диаметром 6 мм из стали

60C2

 

ванне. Скорость движения катанки из стали

60С2 в

процессе

обработки была 1,5 м/мин, а из

стали 65

1,7 м/мин.

На закалочно-отпускном агрегате

одновре­

менно обрабатывали пять бунтов. Учитывая особен­

ности термического

агрегата и условия производства

на БМК, обработку

производили

с обеспечением

вре­

менного сопротивления катанки,'

меньшего на

100—

200 Мн/м2 (10—20 кГ/мм2 ), чем это было бы возможно при наличии специального оборудования. Режим нагре­ ва применили следующий:

231

Температура печи, °С:

920—930

в

первой

зоне

 

во второй

»

 

870—900

в

третьей

»

 

860—880

Температура

свинца

при отпуске, °С:

 

для стали 60С2

 

500—520

»

»

65

 

420—440

Продолжительность

выдержки, мин:

4,3

в

печи

 

 

в

закалочной ванне

0,3

в

ванне

отпуска

.

3

Установлено, что термически упрочненная катанка периодического профиля из стали 60С2 по сравнению с такой же катанкой из стали 65 обладает более высо­ кими показателями удлинения и числа перегибов при несущественной разнице в показателях временного со­ противления, предела текучести и предела упругости. Числа перегибов гладкой катанки из стали 60С2 дости­ гают 7. Катанка периодического профиля этой же стали имеет примерно иа 40% меньшее число перегибов.

Графики распределения механических свойств ка­ танки периодического профиля из стали 60С2 приведе­ ны на рис. 81.

Качество закаленной и отпущенной арматурной катанки опытно-промышленных партий

И с п ы т а н и я н а р а с т я ж е н и е . В л и я н и е в ы л е ж и в а н и я .

Средние механические свойства 10-т опытно-про­ мышленных партий закаленной и отпущенной арматур­ ной катанки диаметром 6 мм из сталей 60С2 и 65Г при­ ведены в табл. 110, построенной по результатам испыта­ ний образцов, взятых с двух концов всех бунтов.

Некоторые бунты катанки диаметром 6 мм как глад­ кого (круглого), так и периодического профиля из ста­ лей 60С2А, 65Г и 85 (см. с. 229) после вылеживания их в течение трех лет в обычных условиях при комнатной температуре были повторно испытаны в ЦНИИЧМ на растяжение до разрушения с определением временного сопротивления, пределов упругости и текучести, а так­ же относительного удлинения и сужения. При этом

232