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
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