Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Юхвец И.А. Производство высокопрочной проволочной арматуры

.pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
25.10.2023
Размер:
13.23 Mб
Скачать

и 70%. Результаты механических испытаний проволоки показаны на рис. 47.

Релаксация напряжений о™^0 0 для арматурной про­ волоки периодического профиля диаметром 5 мм оказа­ лась равной 4,88 и 1,34% в холоднодеформированном

(исходном) состоянии и после МТО при стмт0 =70 % ств. За 1000 ч испытаний соответственно получили для ис­

ходной 6,79%, а для подвергнутой МТО 1,76%.

Потери А°™ на релаксацию при аналогичных усло­ виях составили: для гладкой проволоки исходной за 100 ч 3,81%, а для подвергнутой МТО за 100 ч 0,94% и за 1000 ч 1,3%.

На основе анализа этих данных можно считать, что воздействие МТО на механические свойства профилиро­ ванной и гладкой арматурной проволоки в основном оди­ наково.

Эффект МТО сказывается, как правило, на реологи­ ческой стойкости проволоки (существенно снижает ре­

лаксацию

напряжений)

и на значениях

относительных

пределов

упругости и текучести. С увеличением стмто

выше 40% G B эти показатели повышаются

(изучено в ин­

тервале до ( 7 м т о

=70 %

ств). Кроме того, под влиянием

МТО возрастают бюо и Е и несколько падают

числа пе­

регибов. На значениях характеристик ств

и

проволоки

периодического

профиля

МТО сказывается мало.

Влияние профиля проволоки на абсолютные значе­ ния ее механических свойств в основном аналогично при всех опробованных вариантах обработки — профилиро­ вание существенно снижает числа перегибов и мало по­ вышает величины бюо и i|) по сравнению с соответствую­ щими показателями для гладкой проволоки.

4. Влияние суммарного обжатия. Эксперименты про­ ведены с проволокой из высокоуглеродистой стали, про­ тянутой из патентироваиной заготовки со средними

(44%),

большими

(75—79%) и особо

большими

(91,6%)

суммарными

обжатиями, а также с неволоче­

ной патентироваиной

заготовкой.

 

 

Результаты механических испытаний

исходной п под­

вергнутой

МТО проволоки, приведенные

в табл. 68, по­

казывают, что МТО патентироваиной нетянутой заго­

товки

существенно повышает

ее стоoi/св (с 51 до 95%),

C W C T B

(С 59 до 98,5%) и £

1,97X105

до

2.09ХЮ5

Мн/м2 ), (с 1,97ХЮ4 до 2.09ХЮ4

кГ/мм2 )

при

сохране­

н о

Т а б л и ц а 68

Влияние суммарного обжатия на механические свойства проволоки при волочении ее из патентированной заготовки высокоуглеродистой стали при МТО

 

 

патентирова-

Обработка д о МТО

Сталь

d.

нне

волочение патенпослетированнн

суммарное приобжатие волочении

мм

 

 

 

 

70

2,96

+

0

 

2,96

+

0

 

3,00

+

 

44,0

 

3,00

+

1

44,0

 

 

+

J _

 

 

3,00

1

79,0

 

 

 

_i_

 

 

3,00

+

 

79,0

У10

2,00

+

" Г

91,6

 

 

 

!

 

 

2,00

+

1

91,6

 

 

Режим МТО

температура печн, СС

длительность нагрева, с

300 240

• —

300 240

300 240

— —

300 360

а м т о

ств

° 0 , 2

°0.01

°юо

 

 

Е,

 

ств

 

п

M H / M 3 X I 0 s

а в

 

 

 

 

(кГ/мм 2 х

 

 

 

 

 

 

Х Ю < )

%

 

 

V

 

 

 

 

 

 

 

/0

 

 

 

 

100

59,0

51,3

9,0

47,3

,

1,97

70

105

98,5

95,0

6,8

65,0

2,09

100

86,0

69,0

3,0

49,0

35*

1,95

70

109

95,0

88,0

5,0

44,0

27*

2,10

100

86,5

66,8

3,0

56,0

42*

1,96

70

100

98,0

95,0

5,0

45,0

36*

2,12

100

88,7

58,0

0

0

8,5**

2,00

70

97

98,6

87,5

4,1

42,1

8,5**

2,11

* Д и а м е т р валиков 30 мм. ** Диаметр валиков 15 мм.

пии величины оа и большом снижении бюо (с 9 до 6,8%), однако лишь до значения, считающегося удовлетвори­ тельным для проволоки после МТО (не менее 4%).

Влияние МТО на холоднотянутую проволоку, как это показано в табл. 68, близко к ее воздействию на иедеформированиую патеитированную проволоку. Значе­ ния ао,г/о"п достигают примерно одинаковых величин (~95—98,5% св) независимо от суммарного обжатия и гтп проволоки, подвергнутой МТО.

Исходная величина а„, как правило, мало меняется после МТО; при этом замечена тенденция небольшого возрастания 0 В среднедеформированной проволоки и по­ стоянства или небольшого снижения сгв подвергнутой МТО сильно или особенно сильно деформированной про­ волоки.

Абсолютная величина бюо холоднотянутой стали воз­ растает после МТО, достигая 4—5% при диаметрах про­ волоки 2—3 мм независимо от значения бюо до МТО.

С о п о с т а в л е н и е в л и я н и я М Т О с в о з д е й с т ­

в и е м

д р у г и х

с п о с о б о в

з а в е р ш а ю щ е й

о б р а б о т к и на м е х а н и ч е с к и е

с в о й с т в а

 

и к р и в и з н у

п р о в о л о к и

В табл. 69 показано влияние ряда вариантов завер­ шающей обработки на механические свойства (в том числе и на релаксацию напряжений) проволоки диамет­ ром 5 мм из стали 85 с ов л;1700 Мн/м2 (170 кГ/мм2 ). На рис. 48 приведены релаксационные кривые проволоки диаметром 5 мм из стали 85, изготовленной по схемам натяжение+последующий отпуск; отпуск+последующее натяжение. Графики реологических характеристик про­ волоки после МТО и других видов обработки были даны также на рис. 41.

Промышленное

опробование

изготовления

арматурной

проволоки

с повышенной

реологической

стойкостью

На основе проведенных в ЦНИИЧМ лабораторных исследований на ХСПКЗ опробовали выпуск арматур­ ной проволоки, подвергнутой МТО, на опытно-промыш­ ленном агрегате. Одна из схем этого агрегата приведена на рис. 49. На этом агрегате холоднодеформированная

142

Характеристика проволоки диаметром 5 мм из стали 85,

 

 

 

Р е ж и м обработки

 

операция I

 

 

 

 

температу­

J3

 

 

*

ра, "С

 

наименова­

а н

образи

 

длительное операции,

наимено­

ние

 

га

 

вание

операции

в

 

 

 

операции

 

%

 

о

 

 

Только

холодное

волочение

 

(исходное

состояние)

 

 

Натяже­

80

20

 

 

 

ние

 

 

 

 

 

Отпуск

0

300

350

230

 

операция 2

*

темпера­

 

тура, °С

 

° в '

га

печи

длите/1ЫЮС операс

%

образе

 

 

 

Т а б л и ц а 69 подвергнутой различным видам обработки

(кГ/мм

° 0 , 2

 

 

 

ffB

о

б юо.

 

 

 

%

X

 

 

&

 

 

 

S

 

%

(-.

 

СЭ

 

 

Q

 

 

 

 

1810

87,5

67,5

1,89

3,4

(181)

 

 

 

 

1770

93,5

68,7

1,96

4,3

(177)

 

 

 

 

1770

91,7

80,2

1,94

5,3

(177)

 

 

 

 

 

 

от

рел

ивизны

д 70/100

 

 

 

 

о.

 

И

и

 

Крнвн

Радну

3,6

100

391

1,98

54

714

 

Натяже­

80

20

— •

230

Отпуск

0

300

350

230

1790

96,7

84,8

1,99

4,65

1,83

25

1518

 

ние

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(179)

 

 

 

 

 

 

 

 

Отпуск

0

300

350

230

Натяже­

80

20

230

1790

94,3

88,8

1,92

4,68

2,22

38

1000

 

 

 

 

 

 

ние

 

 

 

 

(179)

 

 

 

 

 

 

 

 

МТО

80

300

350

230

• —

1815

98,2

92,7

2,06

5,70

0,98

0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(181,5)

 

 

 

 

 

 

 

^

'о — напряжение при натяжении или при МТО.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

д\

 

 

 

1

 

 

.

 

 

 

 

1

/

 

 

 

Ю

время, v

100

 

 

/ООО

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 48.

Релаксация

напряжений

проволоки

диаметром

5 мм из стали 85, подвергнутой отпуску при

температуре

печи 300° С с выдержкой

230 с и

натяжению,

 

равному

50;

70

н

80%

а

а

течение

230

с при 20° С:

 

 

/ — отпуск

н

натяжение

70% о~в;

2—натяжение

 

70%

а

н

отпуск; 3 — отпуск

и

натяжение

80% я п ;

4—

отпуск

и

на­

тяжение

50% о-в ;

5 — натяжение

80%

0 В

и

отпуск

 

Рис. 49. Вариант опытно-промышленной установки ХСПКЗ для МТО проволоки

проволока с размоточного устройства /, снабженного электромагнитным тормозом 2, попадает на вытяжкой барабан 3 диаметром 800 мм, создающий противонатяжение с помощью генератора 4. Далее через обводной ролик проволока поступает на электрокоитактные ро­ лики 5 (первый ролик имеет диаметр 1200 мм, т.е. боль­ ший, чем второй) с токоподводящими устройствами 6, проходит через водяную охлаждающую ванну 7 и обти­ рочные приспособления 8 и 9 и попадает на намоточный

144

барабан 10 обычной волочильной машины, а с него в на­ копительные кассеты 11. Агрегат оборудован щитовыми приборами: тремя амперметрами 12, 13 и 14, показыва­ ющими силу тока при натяжении, и вольтметром 15, по­ казывающим напряжение на контактных роликах.

Ранее совмещенная с МТО операция профилирова­ ния (см. рис. 35) изъята из технологической схемы, что позволило уменьшить число обрывов проволоки.

Рис. 50. Зависимость

релаксации напряжений (сплошная

линия)

н отношения о

(пунктирная линия) арматурной проволоки

 

U.U1

в

 

 

периодического

профиля

диаметром 5 мм от величины

стэдТ0^

Релаксация исходной холоднодеформированной проволоки состав­

 

ляет

'1,88%, Og 0 1 / а =60,7%

 

Рис. 50 иллюстрирует влияние относительного

напря­

жения

сгмто / ° в н а величину релаксации

напряжений

Арел'00

1 1 н а

показатели отношения

предела

упругости к

временному

сопротивлению G O . O I / O B

арматурной

прово­

локи периодического профиля, подвергнутой МТО на установке ХСПКЗ. Графики, приведенные на этом ри­ сунке, показывают, что в условиях высокоскоростной по­ точной МТО, реализованной заводом, увеличение натя­ жения в исследованном интервале с г м т о =49-73% весьма существенно увеличивает релаксационную стой­ кость, но сравнительно мало повышает отношение

tfo.oi/ou.

В табл. 70 приводятся средние данные о механичес­ ких свойствах нескольких партий проволоки диаметром 5 мм периодического профиля из стали 85, подвергнутых МТО на ХСПКЗ. Результаты длительных испытаний на релаксацию этой же проволоки иллюстрирует табл. 71.

Сводные данные об основных характеристиках арма­ турной проволоки периодического профиля диаметром

10—217

145

 

 

 

Механические свойства

холоднодеформированной

 

 

 

и подвергнутой МТО проволоки диаметром 5 мм периодического

профиля

 

 

 

°В'

V 0 2

%,05

 

ч>

Е, М н / м ' Х ! » 1

 

Проволока

 

 

 

 

М н / м 3

 

 

 

 

( к Г / м м 2 Х 1 0 4 )

 

 

 

(кГ/мм-)

 

 

%

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные

ХСПКЗ

 

 

 

Холоднодеформированная

(ис-

84,0

70,5

3,50

6,9

 

 

 

1666

 

 

 

(166,6)

 

 

 

 

 

 

Подвергнутая

МТО при 270° С

 

80,5

5,25

6,3

и ° " м т о

= 3 8 %

о-в

1657

87,0

 

 

 

(165,7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Данные

ЦНИИЧМ

 

 

 

Холоднодеформированная

(ис-

82,5

70,5

3,90

42,3

1,97

4,0

 

 

 

1710

Подвергнутая МТО:

(171,0)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

при

280° С

и о " м т о = 36—

91,0

84,0

5,00

45,0

5,0

56% аъ

 

1635

 

 

 

(163,5)

 

 

 

 

 

 

при

290° С

и а м х 0 = 58—

 

 

 

 

 

 

73 ст„

 

1700

89,0

85,0

4,60

43,0

2,10

5,0

 

 

 

(170,0)

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 70

=70/100

.70/100

п о л з

а р е л

%

0,071

0,003

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 71

Релаксация напряжений

проволоки диаметром 5 мм,

 

 

подвергнутой МТО

 

 

 

Напряжение

Релаксация

напряжений, %,

Партия

при

испытании

при длительности

испытаний, ч

на

релаксацию

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

1000

5000

А

 

75

1,9

2,5

 

Б

 

70

1,2

1,3

1,5

5 мм из стали 85, подвергнутой отпуску и стабилизации, а также данные технических норм и рекомендаций при­ ведены в табл. 72.

На основании проведенных исследований можно сде­ лать следующие выводы:

1) релаксационная стойкость арматурной проволоки, изготовленной на опытио-промышленном агрегате ХСПКЗ, в два-три раза больше, чем у обычной — отпу­ щенной в расплаве соли (см. табл. 72);

2)предел упругости Oo.oi проволоки после МТО зна­ чительно выше, чем у отпущенной в расплаве соли;

3)качество подвергнутой МТО проволоки неравно­ мерно в разных партиях.

Наряду с проволокой, по своим механическим харак­ теристикам приближающейся к проволоке фирмы «Со­ мерсет» (партия Б) , на ХСПКЗ выпущена также прово­ лока с недостаточно удовлетворительными показателя­ ми (партия А). Ввиду того, что МТО особо существенно влияет на реологические свойства и повышает отноше­

ния о"о,о5/о"п и 00,01/ffB, контроль качества данной проволо­

ки может

быть

осуществлен путем испытания ее иа ре­

лаксацию

и ползучесть, а также по

отношению ao,oi/o"n

или, что менее удовлетворительно, по 0O,OS/O"B, причем до­

статочно

определить один из

указанных показателей.

Качество

подвергнутой

МТО

проволоки

 

с сорбитовой

структурой

Х и м и ч е с к и й с о с т а в и м и к р о с т р у к т у р а

Фактический химический состав английской стабили­ зированной арматурной проволоки диаметром 5,1 мм из стали 85 был приведен в табл. 5. Микроструктуру об-

10*

147

Проволока

По нормам ГОСТ 8480—63

Отпущенная в рас­ плаве соли на ХСПКЗ

Подвергнутая МТО на ХСПКЗ

Стабилизированная фирмой «Сомерсет»

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 72

Механические свойства арматурной проволоки диаметром 5 мм

 

 

 

с 0„ = 16ОО Мн/м2

(160 кГ/мм2 )

в зависимости от завершающей

 

 

 

обработки, а также по данным технических норм

 

 

 

 

"0.2

V05

ао,<н

6i0o

 

.70/100

.70/100

Партия

°в

 

а в

 

А рел

полз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

%

Промышленная

>80

>4

 

Промышленная

87,5

68

5,7

5

4,0

0,050

Опытно-промышлен­

86,0

81

74

5,7

5

1,9

0,010

ная А

 

 

 

 

 

 

 

Опытно-промышлен­

89,0

85

79

4,6

5

1,2

0,007

ная Б

 

 

 

 

 

 

 

Промышленная

>90

>80

4,5

6

1,1

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ