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

Химический состав высокопрочных аустенито-мартен­ ситных сталей указан в табл. 4 и б.

Наиболее' распространенными из аустенито-мартен­ ситных сталей являются хромоникелевые стали типа 17-7, содержащие алюминий, молибден и титан, марок Х16Н9Ю, Х17Н7Ю, 17-7РН, РН15-7Мо и некоторые дру­ гие.

Весьма распространенными материалами для .произ­ водства изделий ответственного назначения работающих в условиях действия значительных нагрузок, являются аустенито-мартенситные стали марок АМ-350 и АМ-355.

Сталь марки АМ-Э50 подвергают закалке с высоких температур (причем при обработке на высокую проч­ ность температура закалки должна составлять 1040— 1065°С) затем быстро охлаждают на воздухе во избежа­ ние образования в ее структуре карбидов.

Более высокие температуры аустенизации не приме­ няются, так как при 1150°С образуются значительные количества 6-феррита, причем колебания химического состава определяют и возможные отклонения от указан­ ного значения температуры. Аустенизация по опти­ мальному температурному режиму обеспечивает высо­ кую пластичность стали, что особенно важно .при обра­ ботке стали марки АМ-350 холодной пластической де­ формацией.

В результате обработки стали марки АМ-350 с аусте­ нитной структурой холодом или холодной деформацией удается обеспечить практически завершенное мартен­ ситное превращение. Окончательная обработка этой стали — отпуск при температуре 450—510°С. С повыше­ нием температуры отпуска снижается коррозионная стойкость и повышаются пластические характеристики стали.

Сталь марки АМ-355 не склонна к охрупчиванию при повышенных температурах (315°С), что, во-первых, значительно расширяет область ее применения и, во-вто­ рых, позволяет производить волочение со значительными суммарными степенями деформации без опасности поте­ ри пластичности вследствие разогрева в очаге деформа­ ции. Сталь марки АМ-355 содержит больше углерода и меньше хрома, чем сталь марш АМ-350, но режимы об­ работки и главная роль мартенситного превращения в упрочнении объединяют эти марки. Отличительными чер­ тами стали марки АМ-355 являются отсутствие 6-феррита

47

Влияние режимов обработки на свойства полуфабрикатов из сталей марок AM-350, АМ-355 и АМ-357 [40]

(в стали марш АМ-350 может быть до 20% 6-феррита) и несколько пониженная коррозионная стойкость.

Специализированными сталя-ми для производства вы­ сокопрочных изделий являются зарубежные стали марок АМ-357 и АМ-359, а также отечественная сталь марки 2Х15Н5АМЗ с более высоким содержанием углерода по сравнению с ранее рассмотренными аустенито-мартенсит­ ными сталями. Эти стали имеют некоторые признаки, свойственные аустенитным сталям с метастабильной структурой. Общепринятый режим обработки этих ста­ лей — 'пластическая деформация с различными суммар­ ными обжатиями, зависящими от требуемых свойств из­ делий, вида обработки и температуры заготовки, и окон­ чательный отпуск при температурах 300—480°С. Свойст­ ва проволоки из сталей серии AM указаны в табл. 6.

При производстве полуфабрикатов из аустенито-мар­ тенситных сталей марок Х17Н7Ю, Х15Н9Ю, Х17Н5МЗ, Х15Н82Ю, 17-17РН деформированием в некоторых слу­ чаях производят пластическую деформацию в аустенит­ ном состоянии, а затем упрочняющую термообработку.

Еще один способ, получения высокопрочных полуфаб­ рикатов или изделий — это деформация заготовки со структурой, в основном состоящей из мартенсита, когда пластическая деформация вызывает дополнительное об­ разование мартенсита, и высокая прочность проволоки достигается при меньших степенях деформации при во­ лочении.

Дополнительное упрочнение всех видов полуфабри­ катов с (высокой прочностью из аустенито-мартенситных сталей обеспечивается общепринятой для них упрочня­

перспективный материал для производства высокопроч­ ной нержавеющей проволоки. Благодаря высокому со­ держанию углерода и способности к интенсивному у—* ’"а-превращению в процессе деформации волочением сталь 'марки 2Х15Н5АМЗ упрочняется в большей степени не только по сравнению с другими нустенито-мартенсит- ными сталями, но и со сталями типа 18-8.' Высокая ин­ тенсивность и степень упрочнения обусловливают неболь­ шое допустимое суммарное обжатие при холодном воло­ чении (55—65%) в зависимости от колебаний химиче­

ского состава стали.

49

Холодное волочение с указанным суммарным обжа­ тием не позволяет завершить у-мх-превращение, о чем свидетельствует значение магнитного насыщения прово­ локи 7,0—8,0 Тл (7000—8000 Гс).

Наиболее высокие 'механические свойства имеет про­ волока-из стали марки 2Х15Н5АМЗ после холодного во­ лочения с высокими суммарными обжатиями и одним или несколькими промежуточными отпусками. Проведе­ ние промежуточных отпусков в процессе окончательного холодного волочения этой стали позволяет 'более или ме­ нее .полно снять остаточные напряжения и произвести отпуск образовавшегося в процессе деформации мартен­ сита. Это способствует повышению пластичности прово­ локи и, следовательно, суммарного обжатия при холод­ ном волочении.

После холодного волочения с одним или двумя про­ межуточными отпусками после достижения высоких значений суммарного обжатия (80—85%) предел проч­ ности проволоки диаметром 2,0 мм ■из стали марки

2Х15Н5АМЗ достигает 2850—3000 МН/м2 (285—300 кгс/ /мм2) в деформированном состоянии и он имеет практи­ чески полностью мартенситную структуру.

Таблица 7

Режим волочения на окончательной стадии производства высокопрочной проволоки из стали марки 2Х15Н5АМЗ [31]

Для получения проволоки с высокими механическими свойствами холодным волочением достаточно одного про­ межуточного отпуска при температуре 450°С (табл.7).

Влияние поперечного размера на прочность проволо­ ки из стали марки 2Х15Н5АМЗ после холодного волоче-

50

Механические свойства проволоки из стали марки 2Х15Н5АМЗ повышаются в результате проведения окон­ чательного отпуска. Наиболее благоприятное сочетание прочности и пластичности обеспечивает отпуск при тем­

пературе 400—450°С в течение 3—4 ч.

Таким образом, проволока из стали марки 2Х15Н5АМЗ, полученная холодным волочением с сум­ марным обжатием 80% (с промежуточным отпуском), после окончательного отпуска имеет очень высокую проч­

ность (рис. 13).

В последние годы в нашей стране успешно осваива­ ется производство нержавеющей проволоки с пределом

обычным для нержавеющих сталей режимам, после чего подготавливают к волоче­

нию. Волочение производят с применением как сухих, так и жидких смазок, общепринятых для обработки не­ ржавеющих сталей.

Проволоку диам. 1,2 мм и выше на передельных ста­ диях волочения обрабатывают с применением сухих мыльных смазок. При производстве более тонкой прово-

51