Файл: Колпашников, А. И. Армирование цветных металлов и сплавов волокнами.pdf

изменить. В этом случае суммарную вытяжку при окон­ чательном волочении несколько занижают. Производят отпуск при температуре 400°С с выдержкой ;при этой тем­ пературе в течение 3 ч. Так как прирост прочности при отпуске может колебаться по различным причинам (из­ менение химического состава стали, незначительные от­ клонения условий волочения от оптимальных и т. д.), для обеспечения необходимой прочности после отпуска и очистки поверхности проволоки ее можно подвергнуть калибровочной протяжке, а вытяжку на этом переходе корректировать (в весьма узких пределах) на основании результатов испытаний проволоки после отпуска и проч­ ности, установленной в технических.условиях.

В заключение можно отметить, что технологический процесс производства проволоки из стали марки Х18Н9Т с мартенситной структурой 'более трудоемок по сравне­ нию с процессом производства аустенитной проволоки из этой же стали, но обеспечивает 'более высокую прочность (при той же пластичности). Прочность мартенситной про­ волоки больше, чем аустенитной, на 40—50%.

Высокопрочную проволоку можно получать не толь­ ко обычным холодным волочением, когда заготовка име­ ет комнатную температуру, но и волочением с подогре­ вом заготовок для повышения пластичности проволоки или увеличения суммарной степени деформации, а также волочением заготовок, предварительно охлажденных до минусовых температур. Снижение температуры заготов­ ки — эффективное средство интенсификации мартенсит­ ного 'превращения в процессе пластической деформации сталей с нестабильным аустенитом [31,47, 48] (табл. 12, 13) . При волочении проволоки из стали марки Х18Н9Т отчетливо выявляется повышение интенсивности упрочне­ ния с понижением температуры заготовки (рис. 33).

Таблица 12

Влияние температуры заготовки на механические свойства проволоки из стали марки Х18Н9Т после волочения

70

Таблица 13

Влияние температуры заготовки на механические свойства проволоки из стали марки Х18Н9Т после волочения и отпуска при температуре 400°С в течение 24 ч

В стали этой марки мартенситное превращение при волочении заготовки, имеющей температуру — 70°С, за­ вершается при степени деформации 45—50%, в то время как при обычном холодном волочении требуется степень деформации 75—80% (рис. 34).

Практически эффект захода жив ания заготовки сво­ дится к тому, чти при производстве проволоки с пределом прочности 1600—1700 МН/м2 (160—170 кгс/мм2) количе­ ство протяжек в 4—6 раз меньше, чем при обычном хо­ лодном волочении. Таким образом, при производстве проволоки, не обладающей очень высокими прочностиы-' ми характеристиками, охлаждение заготовки до минусо­ вых температур значительно повышает производитель­ ность процесса волочения, особенно в том случае, если сталепроволочный цех располагает средствами для вы­ сокопроизводительного заготовительного волочения с подогревом заготовки. Допустимая степень деформации

71

при волочении заготовок, охлажденных до минусовых температур, невелика прежде всего из-за отсутствия сма­ зок, удовлетворительно работающих в подобных усло­ виях.

Углубленные исследования возможностей получения высокопрочной проволоки из различных по составу нер­ жавеющих аустенитных сталей провели А. П. Гуляев и В. М. Афонина [33], причем они исследовали не только влияние химического состава, но и температуры заготов­ ки в широком интервале (от —1196 до 4О0°С).

Эти исследования позволили выявить закономерности упрочнения сталей при волочении (рис. 36). При волоче-

1200( 120)

8 0 0 (80) ~

I

v Ьоо(ьо)

60 so

Д е <рорма и,ия,°!о

Рис. 35. Зависимость при­ роста предела прочности сталей от температуры, степени деформации и хи­ мического состава. Цифры на кривых обозначают процентное содержание ни­ келя в сталях:

а — сталь марки Х18Н(8— 12); б - Х18Н(8—16)М2; в — Х18Н(8—16)А

72

нии с подогревом (400°С) упрочнение практически не за­ висит от содержания никеля в стали (в интервале 8— 16%), при обычном холодном волочении и особенно во­ лочении охлажденной заготовки (—196°С) упрочнение увеличивается, причем тем сильнее, чем ниже содержа­ ние никеля в стали. Магнитометрические исследования показывают, что снижение содержания никеля в иссле­ дованных сталях усиливает мартенситообразование при волочении, что и объясняет большее упрочнение.

Авторы указанных работ, как и многие другие иссле­ дователи [29, 31], считают, что прочность и прирост прочности при волочении рассматриваемых сталей опре­ деляются степенью и температурой деформации, количе­ ством мартенсита, образовавшимся при деформации, и процессами старения при отпуске проволоки. Они пред­

где бсум1 — степень деформации до 80%; бсумг — то же, более 80%;

с1 и с2— коэффициенты.

Численные значения коэффициентов

град - % деформации ’

£?д — 13,25 -------

% деформации

% деформации

. МН/м2

с? = 8,0

% мартенсита

73

При суммарной степени деформации 95% и темпера­ туре заготовок —196°С эффект упрочнения должен сос­ тавить 2600 МН/м2 (260 кгс/мм2), т. е. предел прочности нагартованной проволоки 3200—3300 (320—330) и соста­ ренной 3700 МН/м2 (370 кгс/мм2) . Однако в настоящее время практическое осуществление такого процесса за­ труднительно.

Зарубежные металлургические заводы также широко практикуют производство высокопрочной нержавеющей проволоки из сталей типа 18-8 со стабильным и неста­ бильным в условиях пластической деформации аустени­ том. Так, например, волочение проволоки из стали типа 18-8 (содержание углерода 0,039%) с обжатием 18% обеспечивает присутствие 56,62% мартенсита деформа­ ции в структуре полуфабриката. В структуре проволоки из стали того же типа с 0,085% С после холодного воло­ чения с суммарным обжатием 38% обнаружено 42,85% мартенсита.

Свойства высокопрочной нержавеющей проволоки из аустенитных сталей, получаемой за рубежом, приведены в табл. 14 и 15.

Производство высокопрочной нержавеющей проволо­ ки успешно развивается в ГДР. Проволоку из сталей типа 18-8 марок V12C, Anoxin MS и др. упрочняют хо­

* ASTM А 317—55.

74